JP7177459B2 - Audio insulator, audio system, and design method for audio insulator - Google Patents
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Description
本発明は音質向上を目的として、スピーカー、アンプ、CDプレイヤー、アナログプレイヤー等に用いられるオーディオ用インシュレータに関するものである。 The present invention relates to an audio insulator used in speakers, amplifiers, CD players, analog players, etc., for the purpose of improving sound quality.
オーディオの分野においては、原音に限りなく近い音の追及が、オーディオ機器である、アンプ、スピーカー、CDプレイヤー、ケーブルなどの各コンポーネンツにおいてなされてきた。アナログからデジタルの時代に移行し、様々な革新的技術が投入されたにもかかわらず、録音から再生に至る過程の技術にはまだ限界があって、人間の聴覚が知覚する程には、原音を忠実に再現できないのが現状である。オーディオ機器が原音(たとえばオーケストラの生演奏の音)に追従できない要因の一つに、振動がオーディオ機器に与える影響がある。周知のように、オーディオ機器は自ら振動を発生するとともに、外部から様々な振動の影響を受けている。アンプの場合は電源トランスの交流基本信号とその高調波成分による「うなり」が発生する。CDプレイヤーの場合はディスクを回すモーターが振動源となる。スピーカーの場合、コーンを駆動するボイスコイルの反力がスピーカー・エンクロージャー(箱)本体を振動させる。この振動がスピーカーを設置した床面に伝達され、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。原音に複雑に重畳された外乱振動は、再びスピーカー本体を振動させる。この時発生する混変調歪(Inter-modulation distortion)がオーディオ機器の音質を劣化させるという仮説が提唱されているが、オーディオ機器と設置面との間の相互干渉による振動が、再生音の品位を低下させる重要な要因であるという点は、間違いのない事実であると思われる。 In the field of audio, the pursuit of sound that is as close to the original sound as possible has been made in components such as amplifiers, speakers, CD players, and cables, which are audio equipment. Despite the transition from analog to digital and the introduction of various innovative technologies, there are still limits to the technology involved in the process from recording to playback. cannot be faithfully reproduced. One of the reasons why audio equipment cannot follow the original sound (for example, the sound of a live orchestra performance) is the influence of vibration on the audio equipment. As is well known, audio equipment generates vibration by itself and is affected by various vibrations from the outside. In the case of an amplifier, a "beat" is generated by the AC fundamental signal of the power transformer and its harmonic components. In the case of a CD player, the motor that rotates the disc is the source of vibration. In the case of a speaker, the reaction force of the voice coil that drives the cone vibrates the speaker enclosure (box) body. This vibration is transmitted to the floor where the speaker is installed, and excites the complex natural vibration modes of the entire room, including the floor. Disturbance vibrations superimposed intricately on the original sound vibrate the speaker itself again. It is hypothesized that the inter-modulation distortion that occurs at this time degrades the sound quality of the audio equipment, but the vibration caused by mutual interference between the audio equipment and the installation surface degrades the quality of the reproduced sound. It seems to be an unmistakable fact that it is an important factor that lowers.
オーディオ機器の音質を改善する手段のひとつとして、インシュレータがある。アナログ時代、ハウリングを抑止するために、インシュレータは主にアナログプレイヤーと床面との間に設置され、振動の伝達を遮断する手段として必須のものであった。アナログからCDプレイヤーに移行して、インシュレータはハウリング防止対策ではなく、オーディオ機器の音質を改善し、リスナーの好みの音に調整するチューニング手段として用いられるようになった。インシュレータの適用により、音質が変ることは良く知られているが、その効果をもたらすメカニズムについては、理論的に十分解明されているとは言えず、経験的、試行錯誤的に開発されたものが多い。過去、インシュレータとして用いられているものに、次の二つのタイプがある。 One of the means for improving the sound quality of audio equipment is an insulator. In the analog era, insulators were installed mainly between the analog player and the floor to suppress howling, and were essential as a means of blocking the transmission of vibrations. With the shift from analog to CD players, insulators have come to be used not as a measure to prevent howling, but as a means of tuning to improve the sound quality of audio equipment and adjust the sound to the listener's taste. It is well known that the use of insulators changes the sound quality, but the mechanism that brings about this effect has not been fully elucidated theoretically, and has been developed empirically and through trial and error. many. There are two types of insulators that have been used in the past.
(1)フローティング方式インシュレータ
このタイプのインシュレータは、振動の遮断(シャットアウト)を目的としたもので、剛性の小さい緩衝体が用いられる。緩衝体として、ゴム材を用いたもの、スプリングコイルを用いるもの、空気を封じ込めたエアーフローティング・ボード、磁力の反発力を利用したものなどがある。
(1) Floating type insulator This type of insulator is intended to block vibration (shutout), and uses a shock absorber with low rigidity. As a buffer, there are those using rubber materials, those using spring coils, air floating boards that contain air, and those using the repulsive force of magnetic force.
(2)硬質材料によるインシュレータ
インシュレータのもうひとつのタイプは硬質材を用いるものである。近年、前述した緩衝体に代わり、オーディオ機器が発生する振動を効果的に吸収し、外部へ逃すことを目的とした硬質材、たとえば、木材、樹脂、金属、セラミック、石英、珊瑚等を用いたものが考案され商品化されている。硬質式インシュレータの場合は、良質な音響素材のキャラクターを利用した再生音のチューニング手段として用いられる。たとえば、
(i)金属系材料
真鍮:キラリとした明るいブリリアントな響き
銅:重厚感があってパワフル
銀:芯のとおりが良く、音の立ち上がり・立ち下がりが素早い
金:ふくよかさで艶やか
(ii)木材系材料
アフリカ黒檀:固いが刺激的ではない音(楽器に使用される)
縞黒檀:アフリカ黒檀より柔らかい
桜:柔らかく芳純
上記(i) (ii)は、オーディオ機器の特性、あるいは再生する音楽ジャンルなどに合せて、リスナーの好みに合せて選択される。
(2) Hard Material Insulator Another type of insulator uses a hard material. In recent years, hard materials such as wood, resin, metal, ceramics, quartz, coral, etc., have been used to effectively absorb the vibrations generated by audio equipment and release them to the outside instead of the above-mentioned buffers. Things are invented and commercialized. In the case of a hard insulator, it is used as means for tuning reproduced sound using the character of a high-quality acoustic material. for example,
(i) metallic materials
Brass: Bright, brilliant sound
Copper: Solid and powerful Silver: Good core alignment, quick rise and fall of sound Gold: Plump and glossy
(ii) Wood-based materials
African ebony: hard but unexciting sound (used for musical instruments)
Striped ebony: Softer than African ebony Sakura: Soft and aromatic
The above (i) and (ii) are selected according to the listener's preference according to the characteristics of the audio equipment or the music genre to be reproduced.
前述したフローティング方式と硬質材料式の両方の特徴(1)(2)を併せもつオーディオ用インシュレータが、本発明者らの提案によって、特許文献1に開示されている。
(1)低周波可聴域での振動の完全遮断効果
(2)従来硬質材料式インシュレータを超える高周波振動のアシスト効果
但し、上記提案は共振部材と密着する部材(スプリングコイル)から受ける振動減衰作用により、共振部材がもたらす音響特性向上効果が制約されるという課題があった。
An audio insulator having the features (1) and (2) of both the floating system and the hard material system described above is proposed by the present inventors and disclosed in Patent Document 1.
(1) Effect of completely blocking vibrations in the low-frequency audible range (2) Assisting effect of high-frequency vibrations exceeding that of conventional hard material insulators However, the above proposal is due to the vibration damping effect received from the member (spring coil) that is in close contact with the resonance member. , there is a problem that the acoustic characteristic improvement effect brought about by the resonance member is restricted.
特許文献2において、この課題を解決するオーディオ用インシュレータの構造が、本発明者らの提案によって、開示されている。図31(a)は上面図、図31(b)は正面断面図、図32(a)は図31(b)のAA断面図、図32(b)は図31(b)のBB断面図である。511は上部スリーブ(共振部材)、512は下部スリーブ、513はサージング防止部材である。前記上部スリーブは共振部材の共振現象を利用して、オーディオ機器の高周波域での音響特性を調整することを目的に構成されたものである。上部スリーブ511と下部スリーブ512内部にスプリングコイル514が設けられている。515は中間スペーサ、516a、516b、516cは球状部材(点接触部材)である。517a、517b、517cは前記中間スペーサの上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部、518a、518b、518cは組み立て時の前記球状部材の離脱を防止するための外壁部である。519は上部スリーブ511の内面底部の形成されたテーパ部であり、常時前記球状部材と点接触している。520、521はスプリングコイル514の位置決め部、522は上部スリーブ511と下部スリーブ512の離脱を防止するための締結ボルト、523はこの締結ボルトの頭部、524は下部スリーブ512に形成された筒部、525は締結ボルト522の締結部、526は中間スペーサ515の中央部に形成された前記締結ボルトを貫通させる貫通部、527は前記上部スリーブの開口端である。528はオーディオ機器529を搭載する機器搭載部、530はインシュレータ設置面(床面)である。
In Patent Document 2, the structure of an audio insulator that solves this problem is disclosed by the proposal of the present inventors. 31(a) is a top view, FIG. 31(b) is a front sectional view, FIG. 32(a) is an AA sectional view of FIG. 31(b), and FIG. 32(b) is a BB sectional view of FIG. 31(b). is. 511 is an upper sleeve (resonant member), 512 is a lower sleeve, and 513 is a surge prevention member. The upper sleeve is configured for the purpose of adjusting the acoustic characteristics in the high frequency range of the audio equipment by utilizing the resonance phenomenon of the resonance member. A
中間スペーサ515に前記締結ボルトの貫通部526を設けて、上部スリーブ511と下部スリーブ512を締結することによりにより、上部スリーブ511と下部スリーブ512の相対的な移動を規制することができる。すなわち、前記上部スリーブ内部は前記スプリングコイル、前記サージング防止部材、前記中間スペーサ、前記球状部材を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端(自由端)とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。上部スリーブ511の上端部は完全固定ではなく、X軸、Y軸、Z軸方向は3個の前記球状部材と中間スペーサ515を介在して、スプリングコイル514により弾性支持されている。
By providing the
すなわち、上記インシュレータは前記共振部材と前記荷重支持部の間に、点接触、あるいは線接触で密着する部材を介在させる。その結果、スプリングコイルによる振動減衰作用が低減し、高周波域における音響特性を大幅に向上させることができる。同時に荷重支持部の剛性を高くすることができて、オーディオ機器の設置安定性を向上できるとしている。 That is, the insulator intervenes between the resonance member and the load support portion with a member that is in close contact with them by point contact or line contact. As a result, the vibration damping effect of the spring coil is reduced, and the acoustic characteristics in the high frequency range can be greatly improved. At the same time, the rigidity of the load-bearing portion can be increased, and the installation stability of the audio equipment can be improved.
前述した既提案インシュレータは、上部スリーブ511、下部スリーブ512、及び、中間部材515から構成される。共振部材511と中間スペーサ515の間に介在する球状部材516の「離脱防止」のために、次のように構成されている。すなわち、前記中間スペーサの上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部517a、517b、517c、及び、前記球状部材の離脱を防止するための外壁部518a、518b、518c等、いずれも高精度の3次元部品加工を必要とする。
The previously proposed insulator is composed of an
また、既提案インシュレータは、上部スリーブ511と下部スリーブ512間の「相対的な移動規制」のために、次のように構成されている。中間スペーサ515は締結ボルト522の貫通部526が形成され、また下部スリーブ512は上下動する締結ボルト522の頭部523を収納する筒形状に構成されている。締結ボルト522の上端が共振部材に固定され、ボルト頭部523が下部スリーブ512に掛かり留まりするように構成されている。既提案インシュレータに対して、高精度加工を必要としないシンプル・ローコストな構成で、より一層の音響特性を改善させる方策はないか、という要請があった。
Further, the proposed insulator is configured as follows for "relative movement restriction" between the
具体的に、第1の発明は、上面側にオーディオ機器が配置される上部部材と、前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性支持部材で構成された荷重支持部と、前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に連結する掛かり留まり手段と、を備えたことを特徴とする。
Specifically, the first invention includes an upper member on which an audio device is arranged, a load support portion configured by an elastic support member for supporting the load of the audio device, the load support portion and the upper portion. an intermediate member interposed between members or interposed between the upper member and the floor surface, and an intermediate member interposed between the upper member and the intermediate member and between the intermediate member and the upper member and hooking means for connecting so that the distance can be changed within a predetermined value.
すなわち、本発明においては、前記点接触部材が前記上部部材と前記中間部材との間に設けられていることにより、前記荷重支持部から受ける振動減衰作用の低減を図ることができる。同時に点接触部材を前記上部部材と前記中間部材の間に挟み込むと共に、この2つの部材を連結する掛かり留まり手段を前記2つの部材間に設けているので、上記のような振動減衰作用の低減効果を得られるようにしながら、前記上部部材、前記中間部材、及び、前記点接触部材を一体化し、構造の大幅簡素化が図れるインシュレータを実現できる。また、掛かり留まり手段は前記上部部材と前記中間部材との間の離間距離の変化を許容するので、定常状態においては床面からオーディオ機器への振動伝達経路を形成しないように上部部材又は中間部材のいずれかに接触させない事が可能となる。 That is, in the present invention, since the point contact member is provided between the upper member and the intermediate member, it is possible to reduce the vibration damping action received from the load support portion. At the same time, the point contact member is sandwiched between the upper member and the intermediate member, and the hooking means for connecting the two members is provided between the two members, thereby reducing the vibration damping effect as described above. It is possible to realize an insulator whose structure can be greatly simplified by integrating the upper member, the intermediate member, and the point contact member. Further, since the hooking means allows a change in the separation distance between the upper member and the intermediate member, the upper member or the intermediate member is arranged so as not to form a vibration transmission path from the floor surface to the audio equipment in a steady state. It is possible to prevent contact with any of the
より具体的にはオーディオ機器が再生する楽音には多くの倍音成分が含まれているが、本発明によれば高周波の倍音を振動減衰の影響無く、正確に再現することで、再生音に生気を与えて、音楽的表現力を高めることができる。また、高音域における音響特性の向上は、ステレオ音像の定位感、分解能、奥域感を向上させる。 More specifically, musical tones reproduced by audio equipment contain many overtone components, but according to the present invention, high-frequency overtones are accurately reproduced without being affected by vibration attenuation, thereby making the reproduced sound lively. to enhance musical expression. In addition, the improvement of the acoustic characteristics in the high frequency range improves the sense of localization, resolution, and sense of depth of the stereo sound image.
一方、前記荷重支持部の剛性と前記オーディオ機器の質量で決まる低音域の振動遮断特性によって、床面との相互干渉による混変調歪の発生を回避できる。 On the other hand, it is possible to avoid the occurrence of intermodulation distortion due to mutual interference with the floor surface due to the low-frequency vibration isolation characteristics determined by the rigidity of the load supporting portion and the mass of the audio equipment.
具体的に第2の発明は、前記掛かり留まり手段が、一端が前記中間部材と前記上部部材のいずれかに固定され、他端が前記上部部材と前記中間部材とのいずれかに掛かり留まるように構成されたものである。
Specifically, in the second invention , the hooking means has one end fixed to either the intermediate member or the upper member and the other end hooked to either the upper member or the intermediate member. It is constructed.
すなわち、本発明においては、簡易な構成で前記上部部材と前記中間部材との離間距離が変化するのを許容しつつ、前記点接触部材が各部材から離脱するのを防止する構造を実現できる。 That is, in the present invention, it is possible to realize a structure that prevents the point contact member from separating from each member while allowing the separation distance between the upper member and the intermediate member to change with a simple configuration.
具体的に第3の発明は、前記荷重支持部が、前記上部部材と床面との間に配置されており、前記中間部材が、前記荷重支持部によって前記上部部材側へ押圧されるものである。
Specifically, in a third aspect of the invention , the load support portion is arranged between the upper member and the floor surface, and the intermediate member is pressed toward the upper member by the load support portion. be.
すなわち、本発明においては、前記荷重支持部上に前記上部部材及び前記下部部材を載置した状態で前記点接触部材による点接触状態を保ちつづけることができる。 That is, in the present invention, the point contact state by the point contact member can be maintained while the upper member and the lower member are placed on the load support portion.
具体的に、第4の発明は、前記掛かり留まり手段が、前記上部部材と前記中間部材との間で複数個設けられており、前記掛かり留まり手段が前記上部部材の軸芯から離れた箇所で、かつ、前記軸芯に対して概略同心円上に設けられているものである。
Specifically, in the fourth invention , a plurality of the hooking means are provided between the upper member and the intermediate member, and the hooking means is separated from the axis of the upper member. and is provided substantially concentrically with respect to the axis.
すなわち、本発明においては、前記中間部材と前記上部部材の間に、複数個の掛かり留まりによる掛かり留まり手段を設けることで、下部ユニットに対して独立して取り扱える上部ユニットを構成できる。 That is, in the present invention, the upper unit can be handled independently of the lower unit by providing a plurality of hooking means between the intermediate member and the upper member.
具体的に、第5の発明は、前記オーディオ機器の底面と前記上部部材を連結する連結部材のためのねじ部を前記上部部材の中央部に形成したものである。
Specifically, in the fifth aspect of the invention , a threaded portion for a connection member that connects the bottom surface of the audio equipment and the upper member is formed in the central portion of the upper member.
すなわち、本発明においては、前記中間部材と前記上部部材の離脱を防止する掛かり留まり手段を、軸芯から離れた箇所に複数個設けることで、前記上部部材中央部の空間を利用できる。この空間に前記オーディオ機器の底面と前記上部部材を連結する連結部材のためのねじ部を形成したものである。 That is, in the present invention, by providing a plurality of hooking means for preventing the separation of the intermediate member and the upper member at a location away from the axis, the space in the central portion of the upper member can be utilized. A threaded portion is formed in this space for a connection member that connects the bottom surface of the audio equipment and the upper member.
具体的に、第6の発明は、前記中間部材の前記荷重支持部側の端面は粘弾性材料と密着するように構成したものである。
Specifically, in the sixth aspect of the invention , the end surface of the intermediate member on the side of the load supporting portion is configured to be in close contact with the viscoelastic material.
すなわち、本発明においては、前記中間部材の直下に密着配置された前記粘弾性ゴムの減衰作用により、前記点接触部材と点接触する前記上部部材又は前記中間部材の接触共振の影響を回避できる。 That is, in the present invention, the influence of contact resonance of the upper member or the intermediate member that makes point contact with the point contact member can be avoided due to the damping action of the viscoelastic rubber that is placed in close contact with the intermediate member.
具体的に、第7の発明は、前記荷重支持部は、粘弾性ゴムと、前記粘弾性ゴム内部に埋設されたスプリングコイルから構成されるものである。
Specifically, in a seventh aspect of the invention , the load support portion is composed of viscoelastic rubber and a spring coil embedded in the viscoelastic rubber.
すなわち、本発明においては、粘弾性ゴム内部に埋設されたスプリングコイルから構成される制振材料を用いることで、前記点接触部材と点接触する前記上部部材又は前記中間部材の接触共振の回避と、オーディオ機器の荷重支持部材を兼ねることができる。 That is, in the present invention, by using a damping material composed of a spring coil embedded inside the viscoelastic rubber, contact resonance of the upper member or the intermediate member that makes point contact with the point contact member can be avoided. , can also serve as a load-bearing member for audio equipment.
具体的に、第8の発明は、前記粘弾性材料が、概略円筒状に形成されており、
前記点接触部材は、前記中間部材の前記上部部材側の端面において前記粘弾性材料の上端面と半径方向で近接した位置に配置したものである。
Specifically, in an eighth invention , the viscoelastic material is formed in a substantially cylindrical shape,
The point contact member is arranged at a position radially adjacent to the upper end surface of the viscoelastic material on the upper member side end surface of the intermediate member.
すなわち、本発明においては、点接触部材の接触共振の影響を確実に回避できる。 That is, in the present invention, it is possible to reliably avoid the influence of contact resonance of the point contact member.
具体的に、第9の発明は、前記点接触部材の中心部と前記粘弾性材料の外表面の距離をrx、円板状に形成された前記中間部材の外周端と前記粘弾性材料の外表面の距離r0として、rx<r0/2に設定したものである。
Specifically, in the ninth invention , the distance between the central portion of the point contact member and the outer surface of the viscoelastic material is r x , and the distance between the outer peripheral end of the intermediate member formed in a disk shape and the viscoelastic material is The distance r 0 of the outer surface is set to r x <r 0 /2.
すなわち、本発明においては、前記点接触部材の中心部と、粘弾性材料から構成される前記荷重支持部の外表面の位置関係を上記条件、すなわち、rx<r0/2に設定することにより、確実に接触共振の影響を回避できる。 That is, in the present invention, the positional relationship between the central portion of the point contact member and the outer surface of the load supporting portion made of a viscoelastic material is set to the above condition, that is, r x <r 0 /2. Therefore, the influence of contact resonance can be reliably avoided.
具体的に、第10の発明は、前記中間部材の平均厚みhb<3mmの条件で構成したものである。
Specifically, the tenth invention is constructed under the condition that the average thickness h b of the intermediate member is <3 mm.
すなわち、本発明においては、中間部材が薄板形状であるにもかかわらず、中間部材の共振現象は抑制されて、音響特性への影響は回避できる。その理由は、中間部材に密着している粘弾性材料の振動減衰作用を利用したからである。この減衰作用により共振現象(接触共振も含む)を回避できるために、前記中間部材の厚みはhb<3mmの薄肉構造にできる。そのため、プレス加工の適用が可能となり、大幅なコストダウンが図れる。 That is, in the present invention, although the intermediate member has a thin plate shape, the resonance phenomenon of the intermediate member is suppressed, and the influence on the acoustic characteristics can be avoided. The reason for this is that the vibration damping action of the viscoelastic material in close contact with the intermediate member is utilized. Since this damping action can avoid resonance phenomena (including contact resonance), the thickness of the intermediate member can be a thin structure of h b <3 mm. Therefore, it becomes possible to apply press working, and a significant cost reduction can be achieved.
具体的に、第11の発明は、前記粘弾性材料の上端面の対向面である前記中間部材側の表面は円周方向、あるいは、半径方向で段付き形状をしており、前記粘弾性材料の上端面と前記中間部材側の表面は部分的に密着するように構成したものである。
Specifically, in the eleventh invention , the surface of the intermediate member, which is the surface facing the upper end surface of the viscoelastic material, has a stepped shape in the circumferential direction or radial direction, and the viscoelastic material and the surface of the intermediate member are partially in close contact with each other.
すなわち、本発明においては、前記荷重支持部材が粘弾性ゴムとスプリングの複数部材で構成されている場合、前記中間部材と前記粘弾性ゴムの密着面積を小さくすれば、本インシュレータが前記粘弾性ゴムから受ける反力は低減することに注目したものである。すなわち、本発明により、粘弾性ゴムがインシュレータ全体の減衰に与える影響を調節できる。 That is, in the present invention, when the load supporting member is composed of a plurality of members including a viscoelastic rubber and a spring, if the contact area between the intermediate member and the viscoelastic rubber is reduced, the insulator can be made of the viscoelastic rubber. It is noted that the reaction force received from is reduced. That is, according to the present invention, the influence of the viscoelastic rubber on the damping of the insulator as a whole can be adjusted.
具体的に、第12の発明は、前記上部部材に形成された前記ねじ部が雌ねじであり、その底面に、オーディオ機器用スパイクの先端を収納する凹部を形成したものである。
Specifically, in the twelfth aspect of the invention , the threaded portion formed in the upper member is a female thread, and the bottom surface thereof is formed with a recess for accommodating the tip of a spike for audio equipment.
すなわち、本発明においては、本発明のインシュレータとスピーカーを連結部材で締結する前段階で、スピーカーにスパイクを装着したままの状態で、音質評価用として本インシュレータの音質向上効果を容易に体感できる。 That is, in the present invention, before connecting the insulator of the present invention and the speaker with the connecting member, the sound quality improvement effect of the present insulator can be easily experienced for sound quality evaluation while the spike is attached to the speaker.
具体的に、第13の発明は、前記荷重支持部は、スプリングコイルとこのスプリングコイルのサージング現象回避のための粘弾性材料によるサージング防止部材から構成され、かつ前記スプリングコイルと前記サージング防止部材の上端面は前記中間部材の表面と密着させたものである。
Specifically, in a thirteenth aspect of the invention , the load supporting portion is composed of a spring coil and a surge prevention member made of a viscoelastic material for avoiding the surge phenomenon of the spring coil, and the spring coil and the surge prevention member The upper end surface is in close contact with the surface of the intermediate member.
すなわち、本発明においては、スプリングコイル固有のサージング共振現象を回避する手段として用いられるサージング防止部材(粘弾性ゴム)をサージング防止部材の上端面を中間部材の下端面と密着させる。その結果、スプリングコイルと粘弾性ゴムが分離した弾性支持部材を用いた場合でも、前記点接触部材での接触共振を回避することができる。 That is, in the present invention, the surging prevention member (viscoelastic rubber) used as means for avoiding the surge resonance phenomenon peculiar to the spring coil is brought into close contact with the lower end surface of the intermediate member. As a result, even when an elastic support member in which the spring coil and the viscoelastic rubber are separated is used, contact resonance in the point contact member can be avoided.
具体的に、第14の発明は、前記点接触部材は球状部材であり、前記上部部材及び前記中間部材に点接触するものである。
Specifically, in the fourteenth invention , the point contact member is a spherical member and makes point contact with the upper member and the intermediate member.
すなわち、本発明においては、前記球状部材を前記上部部材及び前記中間部材の間に配置した構成により、前記中間部材に対して、前記上部部材は自動調芯作用が得られる。 That is, in the present invention, the spherical member is arranged between the upper member and the intermediate member, so that the upper member can automatically align itself with respect to the intermediate member.
具体的に、第15の発明は、前記上部部材の前記中間部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する上部窪み部と、前記中間部部材の前記上部部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する下部窪み部と、前記球状部材は前記上部窪み部と前記下部窪み部の間に回転可能に挿入されており、前記上部部材上面に前記オーディオ機器が搭載された平衡状態において、前記上部部材と前記中間部材は相対的に水平方向に移動可能に構成したものである。
Specifically, a fifteenth aspect of the present invention is characterized by: an upper recess portion having a curved surface that accommodates a part of the spherical member formed on a surface of the upper member on the intermediate member side; a lower recessed portion having a curved surface that accommodates a part of the spherical member formed on the surface of the upper member; the spherical member is rotatably inserted between the upper recessed portion and the lower recessed portion; In a balanced state in which the audio equipment is mounted on the upper surface, the upper member and the intermediate member are configured to be horizontally movable relative to each other.
すなわち、本発明においては、前記上部部材及び前記中間部材間で構成されるスラストボール部の水平方向共振周波数は、前記荷重支持部の垂直方向共振周波数に対して独立して設定できる。たとえば、前記荷重支持部の垂直方向剛性を高くして、インシュレータ本体の設置安定性を充分に高めた状態で、水平方向共振周波数だけを充分に低くできる。 That is, in the present invention, the horizontal resonance frequency of the thrust ball section formed between the upper member and the intermediate member can be set independently of the vertical resonance frequency of the load support section. For example, by increasing the vertical rigidity of the load support portion, the horizontal resonance frequency alone can be sufficiently lowered while the installation stability of the insulator body is sufficiently enhanced.
具体的に、第16の発明は、前記上部部材に搭載される前記オーディオ機器は水平方向に加振力を有するスピーカーであることを特徴とするものである。
Specifically, the sixteenth invention is characterized in that the audio device mounted on the upper member is a speaker having an excitation force in a horizontal direction.
すなわち、本発明においては、スピーカーの振動源に注目したものである。スピーカーの場合、コーンを駆動するボイスコイルの水平方向反力がスピーカー・エンクロージャー(箱)本体を振動させる。この振動がスピーカーを設置した床面に伝達され、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。本インシュレータにおいて、スラストボール部の水平方向共振周波数fSX0は充分に小さくできる。その結果、床面に伝搬されるスピーカーの水平方向振動は、防振作用によって大きく遮断される。 That is, the present invention focuses on the vibration source of the speaker. In the case of a speaker, the horizontal reaction force of the voice coil that drives the cone vibrates the speaker enclosure itself. This vibration is transmitted to the floor where the speaker is installed, and excites the complex natural vibration modes of the entire room, including the floor. In this insulator, the horizontal resonance frequency f SX0 of the thrust ball portion can be made sufficiently small. As a result, the horizontal vibration of the speaker that is propagated to the floor is greatly cut off by the anti-vibration action.
また、オーディオの場合は、ユーザーは同一のばね剛性を有する一種類のインシュレータを、所定の質量範囲にあるスピーカーに適用する。この場合、従来のフローティング式インシュレータを適用した場合は、スピーカーが軽量の場合には共振周波数は高くなってしまう。しかし、本発明では、スピーカーの質量に無関係に、スラストボール部の水平方向共振周波数fSX0は低く設定できる。すなわち、質量に無関係に得られる防振作用により、床面との相互干渉による混変調歪みの発生を低減できる。 Also, for audio, the user applies one type of insulator with the same spring stiffness to the loudspeakers in a given mass range. In this case, if a conventional floating insulator is applied, the resonance frequency will be high if the speaker is lightweight. However, in the present invention, the horizontal resonance frequency fSX0 of the thrust ball portion can be set low regardless of the mass of the speaker. That is, the anti-vibration action obtained regardless of mass can reduce the occurrence of intermodulation distortion due to mutual interference with the floor surface.
具体的に、第17の発明は、前記点接触部材、前記上部部材、及び、前記上部部材の下側に設けられる下部部材で構成されるスラストボール部の水平方向共振周波数をfX0、前記上部部材に搭載されるオーディオ機器の質量と前記荷重支持部単体の水平方向剛性で決まる共振周波数をf Hとして、fX0< f Hとなるように構成したものである。
Specifically, in the seventeenth invention , the horizontal resonance frequency of a thrust ball portion composed of the point contact member, the upper member, and the lower member provided below the upper member is f X0 , and the upper member is f X0 . The resonance frequency determined by the mass of the audio equipment mounted on the member and the horizontal rigidity of the single load support portion is fH , and fX0 < fH .
すなわち、本発明においては、前記荷重支持部単体の場合と比較して、インシュレータ本体の水平方向共振周波数を、搭載物の質量に依存しないで低く設定できる。 That is, in the present invention, the horizontal resonance frequency of the insulator main body can be set lower than in the case of the single load support portion without depending on the mass of the mounted object.
具体的に、第18の発明は、前記上部窪み部の曲率半径をR2B、前記下部窪み部の曲率半径をR2A、前記球状部材の半径をR1、重力加速度をgとして、水平方向共振周波数を
Specifically, in the eighteenth invention , the curvature radius of the upper recessed portion is R 2B , the curvature radius of the lower recessed portion is R 2A , the radius of the spherical member is R 1 , and the gravitational acceleration is g. the frequency
すなわち、本発明においては、前記上部窪み部の曲率半径をR2A、前記上部窪み部の曲率半径をR2B、前記球状部材の半径をR1から決まる水平方向共振周波数fX0をオーディオ機器の質量をM、前記荷重支持部単体の水平方向ばね剛性をK Hから決まる水平方向共振周波数fHとして、前述したfX0< f Hとなるように設定できる。 That is, in the present invention, the horizontal resonance frequency f X0 determined from R 2A is the radius of curvature of the upper recessed portion, R 2B is the radius of curvature of the upper recessed portion, and R 1 is the radius of the spherical member. can be set so that fX0 < fH as described above, where M is the horizontal direction spring stiffness of the load supporting portion alone, and fH is the horizontal direction resonance frequency determined from KH .
具体的に、第19の発明は、fX0<15Hzとなるように構成したものである。
Specifically, the nineteenth invention is constructed so as to satisfy f X0 <15 Hz.
すなわち、本発明においては、スラストボール部の共振周波数fX0<15Hzに設定すれば、荷重支持部単体の共振周波数がfH>15Hzの場合でも、インシュレータ本体が床面振動の影響を回避できる必要条件f0SUM<15Hzを維持できる。 That is, in the present invention, if the resonance frequency of the thrust ball portion is set to f X0 <15 Hz, the insulator body must be able to avoid the influence of floor vibration even when the resonance frequency of the load support portion alone is f H >15 Hz. The condition f 0SUM <15Hz can be maintained.
具体的に、第20の発明は、fX0<8Hzとなるように構成したものである。
Specifically, the twentieth invention is constructed so as to satisfy f X0 <8 Hz.
すなわち、本発明においては、スラストボール部の共振周波数fX0<8Hzに設定すれば、荷重支持部単体の共振周波数を設置安定性の面から充分に高く設定しても、
従来は実用上困難だった低い水平方向共振周波数を有するインシュレータが実現できる。
That is, in the present invention, if the resonance frequency of the thrust ball section is set to f X0 <8 Hz, even if the resonance frequency of the load support section is set sufficiently high from the standpoint of installation stability,
An insulator having a low horizontal resonance frequency, which has been practically difficult in the past, can be realized.
具体的に、第21の発明は、前記中間部材が、厚み方向にそれぞれ離間させて設けられた複数枚の板状部材から構成されており、前記上部部材と最上部にある板状部材との間と、各板状部材の間に前記点接触部材である球状部材が設けられ、多段のスラストボール部が構成されていることを特徴とする。
Specifically, in the twenty-first invention , the intermediate member is composed of a plurality of plate-like members spaced apart from each other in the thickness direction, and the upper member and the uppermost plate-like member are separated from each other. A spherical member, which is the point contact member, is provided between each of the plate-shaped members, and a multistage thrust ball portion is formed.
すなわち、本発明においては複数段からなるスラストボール部によって、水平方向共振周波数をより細やかに設定することが可能となる。 That is, in the present invention, the horizontal resonance frequency can be set more finely by the thrust ball portion having a plurality of stages.
具体的に、第22の発明は、前記スラストボール部が、前記荷重支持部に固定された一端が開口した筒状の固定部材をさらに備え、前記固定部材内に前記上部部材と前記中間部材がそれらの側面が当該固定部材の内側面と対向するように収容されており、前記スラストボール部を構成する前記球状部材への塵挨の侵入を防止するシール手段が、前記上部部材の側面と前記固定部材の内側面との間に設けられていることを特徴とする。
Specifically, in the twenty-second aspect of the invention , the thrust ball portion further includes a cylindrical fixing member having one end opened and fixed to the load support portion, and the upper member and the intermediate member are arranged in the fixing member. These side surfaces are housed so as to face the inner side surface of the fixed member, and sealing means for preventing dust from entering the spherical member constituting the thrust ball portion is provided between the side surface of the upper member and the It is characterized by being provided between the inner surface of the fixing member.
すなわち、本発明においては球状部材が収容されている部分に塵挨が侵入して点接触状態が変化し、水平方向共振周波数が変化するのを長期間にわたって防ぐ事が可能となる。 That is, in the present invention, it is possible to prevent, for a long period of time, the change in the horizontal resonance frequency due to the change in the point contact state due to the dust entering the portion where the spherical member is accommodated.
具体的に、第23の発明は、前記シール手段が、振動の減衰手段を兼ねるものである。
Specifically, in the twenty-third invention , the sealing means also serves as vibration damping means.
すなわち、本発明においては水平方向の減衰についてもスラストボール部において調節する事が可能となる。 That is, in the present invention, it is possible to adjust the horizontal damping at the thrust ball portion.
具体的に、第24の発明は、前記上部部材に固定され、前記中間部材を非接触で貫通して前記荷重支持部側に延びた軸と、前記軸と前記荷重支持部の下側に設けられた下部部材の間に設けられた前記上部部材の上方向の移動量を規制する上限値規制部、及び、前記軸と前記荷重支持部の下側に設けられた下部部材の間に設けられた前記上部部材の下方向の移動量を規制する下限値規制部から構成されていることを特徴とする。
Specifically, the twenty-fourth aspect of the present invention provides a shaft fixed to the upper member, penetrating the intermediate member in a non-contact manner and extending toward the load support section, and provided below the shaft and the load support section. an upper limit regulating portion that regulates the amount of upward movement of the upper member provided between the lower members, and a lower member that is provided below the shaft and the load support portion; and a lower limit regulating portion for regulating the amount of downward movement of the upper member.
すなわち、本発明においては、地震等により大きな加振力が発生した場合でも、オーディオ用インシュレータの変位範囲を限定し、搭載されているオーディオ機器に大きなロッキング振動が発生するのを防ぐことができる。したがって、高さのあるオーディオ機器であったとしても地震発生時に転倒してしまうのを防ぐことができる。 That is, in the present invention, even when a large excitation force is generated due to an earthquake or the like, it is possible to limit the displacement range of the audio insulator and prevent large rocking vibration from occurring in the mounted audio equipment. Therefore, even a tall audio device can be prevented from overturning when an earthquake occurs.
具体的に第25の発明は、上述してきたオーディオ用インシュレータと、前記オーディオ用インシュレータに搭載されたオーディオ機器と、を備えたオーディオ・システムであれば、シンプル・ローコストな構成で、より一層の音響特性を改善させたオーディオ・システムとすることができる。
Specifically, according to the twenty-fifth aspect of the present invention , an audio system comprising the above-described audio insulator and an audio device mounted on the audio insulator has a simple and low-cost configuration, and further enhances the sound. It can be an audio system with improved characteristics.
具体的に第26の発明は、上面側にオーディオ機器が配置される上部部材と、前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた球状部材と、前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に連結し、前記球状部材が前記中間部材と前記上部部材の間から離脱するのを防止する掛かり留まり手段と、前記上部部材の前記中間部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する上部窪み部と、前記中間部材の前記上部部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する下部窪み部と、前記上部窪み部と前記下部窪み部の間に回転可能に挿入されており、前記上部部材の上面に前記オーディオ機器が搭載された平衡状態において、前記上部部材と前記中間部材は相対的に水平方向に移動可能である球状部材と、を備えたオーディオ用インシュレータの設計方法であって、前記オーディオ機器の質量と、前記荷重支持部の剛性から前記オーディオ機器が要求される垂直方向共振周波数を設定する垂直方向共振周波数設定ステップと、前記垂直方向共振周波数設定ステップの後に、前記上部窪み部と前記下部窪み部の曲率半径、及び、前記球状部材の半径から水平方向共振周波数を設定する水平方向共振周波数設定ステップと、を備えたことを特徴とするオーディオ用インシュレータの設計方法である。
Specifically, in a twenty-sixth invention , an upper member on which an audio device is arranged on the upper surface side, a load support section made of an elastic member for supporting the load of the audio device, and a combination of the load support section and the upper member. an intermediate member interposed between or between the upper member and the floor surface, and an intermediate member interposed between the upper member and the intermediate member and brought into point contact with the upper member or the intermediate member and a hook for preventing the spherical member from detaching from between the intermediate member and the upper member by connecting the spherical member to the intermediate member and the upper member such that the distance between the intermediate member and the upper member can be changed within a predetermined value. means, an upper recess portion having a curved surface that accommodates a part of the spherical member formed on the surface of the upper member on the intermediate member side, and the spherical shape formed on the surface of the intermediate member on the upper member side A balanced state in which a lower recessed portion having a curved surface for accommodating a part of a member, and rotatably inserted between the upper recessed portion and the lower recessed portion, and the audio device mounted on the upper surface of the upper member. wherein the upper member and the intermediate member are relatively horizontally movable spherical members, wherein the mass of the audio equipment and the rigidity of the load bearing portion a vertical resonance frequency setting step of setting a vertical resonance frequency required by the audio device from and a horizontal resonance frequency setting step of setting the horizontal resonance frequency from the radius of the member.
すなわち、本発明によればオーディオ用インシュレータとして理想的な共振周波数を簡単に設定することが可能となる。 That is, according to the present invention, it is possible to easily set an ideal resonance frequency for an audio insulator.
本発明により、(1)低音域の振動遮断効果、(2)高音域の最適ダンピング(制動)特性、上記(1)(2)を併せ持つオーディオ用インシュレータが、複雑な部品加工を必要とせず、かつ極めてシンプルな構成で実現できる。上記(1)により、設置面との相互干渉による混変調歪を回避できる。また上記(2)により、オーディオ機器が再生する楽音に含まれる高周波の多くの倍音成分を、振動減衰の影響無く正確に再現することで、再生音に生気を与えて、音楽的表現力を高めることができる。また、高音域における音響特性の向上は、ステレオ音像の定位感、分解能、奥域感を向上させる。その効果は顕著である。 According to the present invention, an audio insulator having (1) vibration isolation effect in a low frequency range, (2) optimum damping (braking) characteristics in a high frequency range, and (1) and (2) above does not require complicated parts processing, And it can be realized with an extremely simple configuration. Due to the above (1), it is possible to avoid intermodulation distortion due to mutual interference with the installation surface. In addition, according to the above (2), by accurately reproducing many high-frequency overtone components contained in the musical sound reproduced by the audio equipment without being affected by vibration attenuation, the reproduced sound is given liveliness and musical expression is enhanced. be able to. In addition, the improvement of the acoustic characteristics in the high frequency range improves the sense of localization, resolution, and sense of depth of the stereo sound image. The effect is remarkable.
[第1実施形態]
図1は、本発明の実施形態1に係るオーディオ用インシュレータであり、上部にスピーカーを設置した状態を示すものである。図1(a)は上面図、図1(b)は図1(a)のAA断面(点a、b、c、d、e、f、gを結ぶ一点鎖線による断面図)における正面断面図である。図2(a)は、図1(a)のAA断面から見た各部品の解体図、図2(b)は、各部品を局所的に合体してユニット化した図、図3(a)は、中間部材15の上面図、図3(b)は図3(a)のBB断面図、図4は上部部材11であり、図4(a)は図4(b)のCC断面図、図4(b)は上部部材11の上面図である。11は上部部材、12は下部部材、13はオーディオ機器の荷重を支持する円筒形状の荷重支持部材である。この荷重支持部材は粘弾性ゴム14aと、前記粘弾性ゴムの内部に一体化成型により植え込まれたスプリングコイル(バネ材)14bから構成される。15は中間部材、16は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(16a、16b、16c)から構成される。17a、17b、17cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部、18a、18b、18cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する窪み部である。19a、19b、19cは抜け止めピン(抜け止め部材)、20a、20b、20cは中間部材15に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴、21a、21b、21cは上部部材の下面に形成された前記抜け止めピンを固定する下穴である。この抜け止めピンにより、上部部材11と中間部材15の離脱を防止できて、上部部材11と中間部材15の間に前記球状部材を挟み込まれた状態を維持できる。前記抜け止めピンの外周部と前記貫通穴の内周面、及び、前記抜け止めピンの頭部と前記中間部材の底面は、常時は非接触状態を保つように隙間が設定された「掛かり留まり」の構成になっている。前記中間部材は前記荷重支持部によって前記上部部材側へ押圧されると共に、前記球状部材が前記中間部材により前記上部部材に対して押圧されるように構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an audio insulator according to Embodiment 1 of the present invention, showing a state in which a speaker is installed on the top. FIG. 1(a) is a top view, and FIG. 1(b) is a front cross-sectional view along the AA cross section (a cross-sectional view taken along a dashed line connecting points a, b, c, d, e, f, and g) in FIG. 1(a). is. Fig. 2(a) is an exploded view of each part seen from the AA section of Fig. 1(a), Fig. 2(b) is a view of each part locally united into a unit, Fig. 3(a) is a top view of the
22は下部部材12の外周部に固定された固定スリーブ、23はこの固定スリーブの上部先端部24を覆うように、上部部材11の外周側下面で円周状に形成された溝部である。溝部23の深さは、本シンシュレータに搭載される全荷重範囲内で、前記固定スリーブの上部先端24が常時隠れるように設定される。
22 is a fixed sleeve fixed to the outer peripheral portion of the
25は本インシュレータに搭載されるスピーカー(想像線で記載)、26はこのスピーカーと本インシュレータの上部部材11を連結するための連結部材である。27aは前記連結部材のスピーカー側ねじ部、27bは前記連結部材のインシュレータ側ねじ部である。27cは前記連結部材の中間部であり、その外表面はターレット加工を施してしている。28は上部部材11の上端面である。
下部部材12と中間部材15は、片側断面がL字形状に形成されている。円筒形状の荷重支持部材13の内周面が、下部部材12と中間部材15に上下で挟み込まれるように装着される。実施例では、下部部材12、中間部材15、荷重支持部材13の3部品は接着剤により固定した。また固定スリーブ22は下部部材12の外周面に焼きバメ工法により締結した。29は上部部材11の中心部を貫通して形成されたねじ部、30は前記下部部材中心の中空部に圧入装着された締結部材、31は締結部材30の内面に形成されたねじ部である。前記スプリングコイルと前記粘弾性ゴムと一体化した荷重支持部材13は、振動減衰パーツ(たとえば、商品名:スプリングパット)として、工業分野で実用化されているものである。
The
この振動減衰パーツを構成する粘弾性ゴムの主材は、高減衰性エラストマ(低反発ゴム、ウレタンゴム、発泡性ゴム)等で構成された公知の制振材料であり、本体全長に亙ってスプリングコイルが埋設されている。この振動減衰パーツをオーディオ用インシュレータとして適用したとき、低周波領域の振動減衰作用は十分に得られるが、粘弾性ゴムの過剰な制振作用により、音に生気を与える高周波数成分まで減衰してしまうため、音の輪郭が曖昧となり、音質に混濁感が生じるという欠点があった。図2(a)は、図1(a)のAA断面から見た各部品の解体図、図2(b)は、各部品を局所的に合体してユニット化した図である。上部部材11、中間部材15、球状部材16、抜け止めピン19から構成される「上部ユニット」をスラストボール部32(鎖線で示す)と呼ぶことにする。前記スラストボール部の上部部材11と中間部材15は、静的平衡点を中心に、前記球状部材の回転を伴って、水平方向に障害物無く、少なくとも0.5~1.0mmのオーダーで、相対的に移動可能である。また、「下部ユニット」33は、下部部材12、荷重支持部材13、固定スリーブ22、締結部材30から構成される。実施例ではスラストボール部32と下部ユニット33は、それぞれ個別に組み立てた後、接着剤により一体化した。
The main material of the viscoelastic rubber that constitutes this vibration damping part is a known vibration damping material composed of high damping elastomer (low rebound rubber, urethane rubber, foam rubber), etc. Embedded spring coil. When this vibration damping part is applied as an audio insulator, the vibration damping action in the low frequency range is sufficiently obtained, but due to the excessive vibration damping action of the viscoelastic rubber, the high frequency components that give life to the sound are attenuated. As a result, the outline of the sound becomes ambiguous, and there is a drawback that the sound quality becomes cloudy. FIG. 2(a) is an exploded view of each part seen from the AA cross section of FIG. 1(a), and FIG. 2(b) is a view of each part locally united into a unit. The "upper unit" composed of the
さて、本実施形態のオーディオ用インシュレータは、既提案インシュレータ(特許文献2)には無かった以下示すような特徴を併せ持っている。 Now, the audio insulator of this embodiment also has the following features that the previously proposed insulator (Patent Document 2) does not have.
[1] インシュレータ構造の大幅な簡素化が図れる
本実施形態のインシュレータは、前述したように、「上部ユニット32」と「下部ユニット33」の2つの独立したユニットから構成される。前記「上部ユニット」は、上部部材11、中間部材15、球状部材16、抜け止めピン19から構成されている。抜け止めピン19が前記上部部材と前記中間部材の離脱を防止すると共に、前記抜け止めピンの頭部と前記中間部材の底面は、定常時は非接触状態を保つように隙間が設定された「掛かり留まり」の構成になっている。また、「下部ユニット」33は、下部部材12、荷重支持部材13、固定スリーブ22、締結部材30から構成される。この2つのユニットは、図2で前述したように、組み立て時には独立した取り扱いができる。ここで、前記「掛かり留まり」とは次のような条件を満足する掛かり留まり手段と定義する。
[1] Significant simplification of insulator structure As described above, the insulator of this embodiment is composed of two independent units, the "
(1)定常時には、部材A(前記上部部材)と部材B(前記中間部材)は、前記球状部材(点接触部材)を介する以外には接触しない。
(2)部材Aと部材Bを引き離す力が作用した非常時には、部材Aと部材Bの相対的な距離を一定に保つことで、部材Aと部材Bの離脱を防止する。
上記(1)を補足すれば、定常時において、スピーカーからの微振動は、「前記上部部材→前記球状部材→前記中間部材」の経路のみに伝播して、前記掛かり留まり手段はこの振動伝播経路に影響を与えない。
(1) At steady state, member A (above-mentioned upper member) and member B (above-mentioned intermediate member) do not come into contact except through said spherical member (point contact member).
(2) In an emergency when a force separating the members A and B acts, the relative distance between the members A and B is kept constant to prevent the members A and B from separating.
Supplementing the above (1), in a steady state, the microvibration from the speaker propagates only through the route of "the upper member → the spherical member → the intermediate member", and the hooking means is this vibration propagation route. does not affect
本実施形態では、「掛かり留まり」の構造は、前記抜け止めピンを適用して、この抜け止めピンを前記上部部材側に固定した。かつ中間部材15に貫通穴を形成して、常時は前記中間部材に対して非接触状態を保つように構成した。この構成とは逆に、図30で後述するように、中間部材側に抜け止め部材を固定して、常時は抜け止め部材は前記上部部材に対して非接触状態を保つように構成してもよい。
In the present embodiment, the "holding" structure applies the retaining pin and fixes the retaining pin to the upper member side. In addition, a through hole is formed in the
本実施形態の構成により、インシュレータ構造の大幅な簡素化とコストダウンが図れる。本実施形態において、下部部材12の形状を大幅に簡素化できた。特許文献2で開示されているオーディオ用インシュレータの場合、図29bに示すように、上部スリーブ511と中間スペーサ515の離脱を防止するために、上部スリーブ511と下部スリーブ512の間に、掛かり留まりの締結ボルト522が設けられている。この締結ボルト522の頭部523と下部スリーブ512の間には、図29bの鎖線円Aにおいて、大きな引き抜き力が発生する可能性がある。そのため、下部スリーブ512は強固な厚肉構造にする必要がある。本実施形態においては、「上部ユニット32」と「下部ユニット33」が独立した構成となっており、上部ユニット32に加わる引き抜き力は、下部ユニット33側に影響を与えない。そのため、下部ユニット33を構成する下部部材12は薄板のプレス加工部品、あるいは、樹脂成型部品などが適用できる。
With the configuration of this embodiment, the insulator structure can be greatly simplified and the cost can be reduced. In this embodiment, the shape of the
本実施形態において、中間部材15もプレス加工が可能な薄肉構造にできた。切削加工の代わりに、圧倒的に加工時間が短縮されるプレス加工を適用することで、大幅なコストダウンを図ることができる。例えば、ロット1000個程度の場合、プレス加工の数百円単位に対し、切削加工は数千円程度のコスト差となる。但し、プレス加工の場合、加工部品の板厚が制約される。スピーカーの下に設置されるインシュレータの共振特性は、フローティング式、硬質式に関わらず、音響特性に多大な影響を与える。上部部材の下に球状部材を介して、中間部材を設置した場合、中間部材の共振特性は音響特性に影響を与える。そのため、中間部材は可聴域を超えた高い共振周波数(通常は1万Hz以上)を持つように、板厚を厚く構成する必要がある。しかし本実施形態のインシュレータの場合は、薄板の中間部材15の共振現象は抑制されて、音響特性への影響は回避できた。その理由は、中間部材15に密着している粘弾性材料214aの振動減衰作用を利用したからである。この減衰作用により共振現象(前述した接触共振も含む)を回避できるために、前記中間部材の平均厚みはプレス加工が可能なhb<3mmの薄肉構造にできた。
In this embodiment, the
本実施形態において、荷重支持部を覆うスリーブは固定スリーブ22として、下部部材12の外周部に固定した。その理由はスリーブを上部部材11側に設けた場合、スリーブの形状と材質で決まる共振特性が音響特性に多大な影響を与えるからである。上記スリーブに良質な音響素材を用いれば、風鈴効果として実証されているように、音響特性を向上させることができる。但し、良質な音響素材は高価であるゆえに、構造の簡素化とコストダウンを目的とした本実施形態では、安価な素材(樹脂など)を用いて、かつ音響特性に影響を皆無にできる固定スリーブ構造とした。そのために、固定スリーブ22の上部先端部24を覆うように、上部部材11の外周側下面で円周状に形成された溝部を形成した。溝部23の深さは、本シンシュレータに搭載される全荷重範囲内で、前記固定スリーブの上部先端24が常時隠れるように構成した。
In this embodiment, the sleeve covering the load bearing portion is fixed to the outer peripheral portion of the
[2] スラストボール部の接触共振を回避できる。
本実施形態で用いたスラストボール部は、球状部材を窪み部と前記下部窪み部の間に回転可能に挿入したものである。スラストボール部を本実施形態のような振動減衰パーツで支持するのではなく、剛体の床面に直接設置した極端な場合を想定する。この場合、原因不明の高周波(数百~数KHzのオーダー)の共振現象が発生する場合がある、ということがわかった。発生の頻度はスピーカーの重量、インシュレータを設置する床面状態などに依存するが、従来のスプリング式、エアー式などのフローティング式インシュレータでは、過去観測されない現象であった。この共振現象が発生した場合、高音域における再生音の音質を著しく低下させる。綿密な原因究明の結果、上下の部材に対して点接触で支持される点接触部材の「接触共振」であることが明らかとなった。
[2] Contact resonance of the thrust ball portion can be avoided.
The thrust ball portion used in this embodiment is formed by rotatably inserting a spherical member between the recess and the lower recess. Assume an extreme case in which the thrust ball portion is not supported by the vibration damping parts as in this embodiment but is directly installed on the rigid floor surface. In this case, it was found that a high-frequency (order of several hundred to several KHz) resonance phenomenon of unknown cause may occur. The frequency of occurrence depends on the weight of the speaker, the condition of the floor surface on which the insulator is installed, etc., but this phenomenon has not been observed in the past with conventional spring-type or air-type floating insulators. When this resonance phenomenon occurs, the quality of the reproduced sound in the high frequency range is remarkably degraded. As a result of careful investigation of the cause, it became clear that it was "contact resonance" of the point contact members supported by point contact with the upper and lower members.
接触共振は、たとえば計測機器の分野において、振動センサーを測定対象物に取り付ける際の課題として議論される。センサーと設置面間の接触面のばね剛性(接触剛性)で決まる共振周波数により、振動センサーの測定周波数範囲が制約を受ける。(1)振動センサーを設置面に人手で固定した場合、(2)ねじ締結した場合、を比較したとき、(2)の測定可能な周波数範囲は、(1)に対して10倍程度増加する、とされる。球状部材で支持されるオーディオ用インシュレータの場合、この接触共振が再生音の品質(音質)に少なからぬ影響を与えることがわかった。この点を鑑みて、本実施形態インシュレータは、プレス加工による粗い精度で各部品を構成して、かつ複数箇所(3個×4=12箇所)で搭載荷重を支持しているにも関わらず、接触共振を回避できる構成となっている。 Contact resonance is discussed as a problem when attaching a vibration sensor to an object to be measured, for example, in the field of measuring instruments. The resonance frequency determined by the spring stiffness (contact stiffness) of the contact surface between the sensor and the installation surface limits the measurement frequency range of the vibration sensor. When comparing (1) when the vibration sensor is manually fixed to the installation surface and (2) when it is screwed, the measurable frequency range of (2) is about 10 times greater than that of (1). , and In the case of an audio insulator supported by a spherical member, it has been found that this contact resonance has a considerable influence on the quality (sound quality) of reproduced sound. In view of this point, the insulator of the present embodiment is composed of parts with rough precision by press working, and supports the mounted load at a plurality of points (3×4=12 points). It has a configuration that can avoid contact resonance.
スラストボール部を剛性の高い部材で支持した場合、複数箇所(12箇所)で均一に搭載荷重を支持できる保障はなく、金属間接触に不具合の有る箇所(ガタ、遊び)が発生して、接触共振となる。本実施形態では、スラストボール部は3次元的な変形可能な粘弾性ゴムによって、柔らかく支持されており、かつ粘弾性ゴムの振動減衰作用によって、接触共振を回避している。 If the thrust ball section is supported by a highly rigid member, there is no guarantee that the load can be uniformly supported at multiple points (12 points), and areas with defective metal-to-metal contact (backlash, play) may occur, resulting in contact. Resonance. In this embodiment, the thrust ball portion is softly supported by the three-dimensionally deformable viscoelastic rubber, and contact resonance is avoided by the vibration damping action of the viscoelastic rubber.
図5は、図1における球状部材16a近傍の拡大図である。球状部材16aと下部窪み部17a、及び、球状部材16aと上部窪み部18aの接触剛性が小さく、接触共振(上下の矢印34)が発生した場合でも、球状部材16aの直下において、中間部材15を介して配置された吸振材料である粘弾性ゴム14aにより、この共振は速やかに減衰される。 球状部材16が粘弾性ゴム14aの上端面35に近接した位置に配置される程、接触共振の抑制には有利である。図5中に、球状部材の中心部が、荷重支持部材13の外表面から離れて配置された場合を鎖線36で示す。鎖線で示す球状部材36の中心部と、荷重支持部材13の外表面の距離をrx、中間部材15の外周端37と荷重支持部材13の外表面の距離r0とする。この場合、rx<r0/2に設定すれば、上記共振現象は実用上支障の無い範囲で抑制できることが分かった。また、接触共振を回避するためには、前記球状部材の下端部を収納する下部窪み部17aは、本実施例で示すように、中間部材15に別部材を介在することなく、直接形成するのが好ましい。
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the
[3]本インシュレータとオーディオ機器の一体化が容易
本実施形態では、上部部材11の中心部に形成されたねじ部29と連結部材26をねじ勘合することにより、オーディオ機器の一体化が容易にできる。オーディオ機器側を締結するねじ部は、たとえば、スピーカー底面に形成されているスパイク締結部を利用すればよい。本実施形態において、上部部材11の中心部に連結部材26をねじ勘合できる理由は、前記中間部材と前記上部部材の離脱を防止する掛かり留まりによる抜け止めピン19を、軸芯から離れた箇所に複数個設けたからである。すなわち、前記上部部材の軸芯部分の空間を利用して、上部部材11の中心部にねじ部を形成した。前記抜け止めピンに要求される機能は、上部部材11と中間部材15の相対位置を、球状部材16の離脱を防止できる範囲で維持できるならば、どの様な構成でもよい。たとえば、上部部材11と締結するねじ穴の深さが制約された段付きねじ構造でもよい(図示せず)。本実施形態では、抜け止めピン19は前記上部部材側に固定したが、前記中間部材側に固定してもよい。この場合は、前記上部部材に前記抜け止めピンの頭部と細径部を非接触で収納する貫通穴を形成すればよい(図示せず)。
前記下部部材の底面に設けたねじ部31は、たとえば、小型スピーカーをスピーカースタンドに設置固定する手段として用いてもよい。この場合、スピーカースタンドの設置面には貫通穴を形成しておき、この貫通穴を利用して、スピーカースタンドの底面からボルトにより本インシュレータを固定すればよい。
[3] Easy integration of the present insulator and audio equipment In this embodiment, the
The threaded
[4] 水平方向の除振・防振性能を大幅に向上できる
さて、本実施形態におけるスラストボール部は、前述したように、前記上部部材に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する上部窪み部と、前記下部部材に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する下部窪み部と、前記球状部材は前記上部窪み部と前記下部窪み部の間に回転可能に挿入されており、前記上部部材上面に機器が搭載された平衡状態において、前記上部部材と前記中間部材は相対的に水平方向に移動可能に構成されている。搭載機器と、搭載機器の荷重を支持する弾性支持部材の間に、このスラストボール部を介在させることにより、従来インシュレータ(あるいは、除振装置、防振装置)では得られなかった様々な効果を得ることができる。まず、最初にスラストボール部の水平方向共振周波数を求める解析について説明する。
[4] Horizontal vibration isolation and vibration isolation performance can be greatly improved As described above, the thrust ball portion in the present embodiment has a curved surface that accommodates a part of the spherical member formed on the upper member. a lower recess having a curved surface for accommodating a portion of the spherical member formed in the lower member; and the spherical member being rotatable between the upper recess and the lower recess. The upper member and the intermediate member are configured to be horizontally movable relative to each other in an equilibrium state in which the device is inserted and the device is mounted on the upper surface of the upper member. By interposing this thrust ball portion between the on-board equipment and the elastic support member that supports the load of the on-board equipment, various effects that could not be obtained with conventional insulators (or vibration isolation devices or vibration isolation devices) can be achieved. Obtainable. First, the analysis for obtaining the horizontal resonance frequency of the thrust ball portion will be described.
(1)水平方向の共振周波数を求める解析
図6に本ユニットの原理モデルを、一個の球状部材と一個の弾性支持部材に単純化して示す。R1は球状部材16aのO1を中心とする球の半径、R2Aは下部窪み部17aのO2Aを中心とする仮想円の曲率半径、R2Bは上部窪み部18aのO2Bを中心とする仮想円の曲率半径である。前記上部部材には搭載物重量Mgが常時加わっている。同図は、前記上部部材に水平方向外力が作用して、前記球状部材が上下の窪み部17a、18a内面と接触しながら回転し、上部部材11は中間部材15に対して水平方向に変位した状態(相対変位x1)を想定している。
(1) Analysis for obtaining horizontal resonance frequency Fig. 6 shows a simplified model of the unit with one spherical member and one elastic support member. R 1 is the radius of the sphere centered at O 1 of the
球状部材16aと上部窪み部18aの接触点Aにおいて発生する垂直方向抗力をTとする。このTの垂直方向分力TYは搭載物重量Mgと平衡し、Tの水平方向分力TX(=Mg・tanθ)が復元力となる。したがって、水平方向剛性はKSX=TX/x1である。
Let T be the vertical drag force generated at the contact point A between the
平衡状態θ=0における水平方向剛性は The horizontal stiffness at equilibrium θ=0 is
このときの水平方向運動方程式は The horizontal motion equation at this time is
したがって、共振周波数fSX0は Therefore, the resonant frequency f SX0 is
式(5)から、共振周波数fSX0は搭載物の質量Mに依存せず、球状部材16aの半径R1、上部窪み部18aの曲率半径R2B、下部窪み部17aの曲率半径R2Aだけで決まることが分かる。以下、R2=R2A=R2Bの場合について説明する。スラストボール部の変位をx1、荷重支持部の変位をx2とすれば、床面に対する上部部材11の変位x=x1+x2である。
(i)R2=R1のとき、前記上部部材と前記中間部材は相対的に移動しないため、スラストボール部の水平方向剛性と共振周波数はKSX0≒∞、fSX0→∞となる。
(ii)R2≫R1になると、式(3)、式(5)からスラストボール部の水平方向剛性と共振周波数はKSX0→0、fSX0→0に低減していく。
(iii)スラストボール部の垂直方向剛性は、水平方向剛性と比べて充分に高いため、荷重支持部の剛性に無関係に、本インシュレータの水平方向剛性を充分に小さく設定できる。
From equation (5), the resonance frequency f SX0 does not depend on the mass M of the mounted object, and can be determined only by the radius R 1 of the
(i) When R 2 =R 1 , since the upper member and the intermediate member do not move relative to each other, the horizontal stiffness and resonance frequency of the thrust ball portion are K SX0 ≈∞ and f SX0 →∞.
(ii) When R 2 >>R 1 , the horizontal stiffness and resonance frequency of the thrust ball portion are reduced to K SX0 →0 and f SX0 →0 from equations (3) and (5).
(iii) Since the vertical rigidity of the thrust ball portion is sufficiently higher than the horizontal rigidity, the horizontal rigidity of the present insulator can be set sufficiently small regardless of the rigidity of the load supporting portion.
スラストボール部を設けない従来技術の場合、荷重支持部(スプリングコイルと粘弾
性ゴム)の剛性を小さくしても、共振周波数は小さくできる。しかし、(1)床面に対する必要な振動遮断特性、(2)搭載物の設置安定性、上記(1)(2)の条件から、通常は垂直・水平方向共振周波数はf0=8~15Hzの範囲に制約される。本実施形態において、スラストボール部の垂直方向剛性は充分に高いため、垂直方向の共振周波数を上記範囲に維持した状態で、水平方向剛性だけを小さく設定できる。以下、球状部材の半径R1、上・下窪み部の曲率半径R2を4種類替えた場合について、水平方向共振周波数fSX0の計算結果を表1に示す。
In the case of the prior art without the thrust ball portion, the resonance frequency can be reduced even if the rigidity of the load support portion (the spring coil and the viscoelastic rubber) is reduced. However, from the conditions of (1) the required vibration isolation characteristics for the floor, (2) the installation stability of the load, and the above conditions (1) and (2), the vertical and horizontal resonance frequencies are usually f 0 =8 to 15Hz. is constrained to the range of In this embodiment, since the vertical rigidity of the thrust ball portion is sufficiently high, only the horizontal rigidity can be set small while maintaining the vertical resonance frequency within the above range. Table 1 shows the calculation results of the horizontal resonance frequency f SX0 when the radius R 1 of the spherical member and the curvature radius R 2 of the upper and lower recesses are changed by four types.
表1に示すように、球状部材半径R1、上・下窪み部3の曲率半径R2共、実用上、充分実現可能な範囲内で、スラストボール部の水平方向共振周波数fSX0を小さくできる。上記理由により、本インシュレータは次の効果が得られる。 As shown in Table 1, both the spherical member radius R 1 and the curvature radius R 2 of the upper and lower recessed portions 3 are within practically feasible ranges, and the horizontal resonance frequency f SX0 of the thrust ball portion can be reduced. . For the above reason, the present insulator has the following effects.
(2)「微振動・免震スライダー効果」 ・・・床面を振動させる作用を低減
前述したように、オーディオ機器は自ら振動を発生することで、機器自身の音響特性に影響を与え、また他のオーディオ機器にも影響を与えている。ここで、多くのオーディオ機器が発生する振動方向は水平方向であることに注目する。スピーカーの場合、コーンを駆動するボイスコイルの水平方向反力がスピーカー・エンクロージャー(箱)本体を振動させる。この振動がスピーカーを設置した床面に伝達され、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。本インシュレータにおいて、スラストボール部の水平方向共振周波数fSX0は充分に小さくできる。その結果、床面に伝搬されるスピーカーの水平方向振動は、防振作用によって大きく遮断される。さらに、床面の水平方向振動は、本インシュレータの除振作用によって、スピーカー側にフィードバックされない。ちなみに、搭載物の振動を床面側に伝達させないように振動遮断する作用が「防振」であり、逆に、床面からの振動を搭載物に伝達されないように振動遮断する作用が「除振」である。図7(a)、図7(b)は、本研究が見出した「微振動・免震スライダー効果」の概念図である。
(2) "Micro-vibration/seismic isolation slider effect" --- Reduces the effect of vibrating the floor It also affects other audio equipment. Note that the direction of vibration generated by many audio devices is horizontal. In the case of a speaker, the horizontal reaction force of the voice coil that drives the cone vibrates the speaker enclosure itself. This vibration is transmitted to the floor where the speaker is installed, and excites the complex natural vibration modes of the entire room, including the floor. In this insulator, the horizontal resonance frequency f SX0 of the thrust ball portion can be made sufficiently small. As a result, the horizontal vibration of the speaker that is propagated to the floor is greatly cut off by the anti-vibration action. Furthermore, horizontal vibration of the floor surface is not fed back to the speaker side due to the vibration isolating action of this insulator. By the way, the action of isolating the vibration of the mounted object so that it is not transmitted to the floor side is called "vibration isolation", and conversely, the action of isolating the vibration from the floor so that it is not transmitted to the mounted object is called "vibration isolation". Vibration”. Figures 7(a) and 7(b) are conceptual diagrams of the "micro-vibration/seismic isolation slider effect" found in this research.
図7(a)は荷重支持部材が弾性支持部材(スプリングコイル、及び、実施例の振動減衰パーツ13も含む)だけの場合をモデル化して示す。851は搭載機器であるスピーカー、852は水平方向の駆動源となるボイスコイル、853は床面、854a、854bはフロント側、及び、リアー側弾性支持部材である。図7(a)において、ボイスコイル852に水平方向反力FXが加わった場合、スピーカーは想像線(2点鎖線)の示すように傾斜する。ボイスコイル852には交流信号が入力されるため、スピーカー851は、左右に揺れ動くロッキング振動となる。その結果、床面853には、前記弾性支持部材からの垂直方向反力Tz1、T z2が正負に入れ替わって作用する。前述したように、この振動がスピーカーを設置した床面に伝達され、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。原音に複雑に重畳された外乱振動は、再びスピーカー本体を振動させる。この時発生する混変調歪がオーディオ機器の音質を劣化させる。
FIG. 7(a) shows a model of a case where the load supporting member is only an elastic supporting member (including the spring coil and the
図7(b)は前記弾性支持部材にスラストボール部が装着された場合をモデル化して示す。855a、855bは上部部材、856a、856bは球状部材、857a、857bは下部部材である。スラストボール部の水平方向剛性が充分に小さい場合、ボイスコイル852に働く水平方向反力FXは、スピーカー本体の水平方向慣性力と平衡する。その結果、左右に揺れ動くロッキング振動による垂直方向反力Tz1、T z2は大幅に低減する。
垂直方向反力Tz1、T z2の低減により、床面が励起される振動も小さくなるため、混変調歪の発生も抑制できる。この効果は、微振動の範囲で、弾性支持部材の垂直方向剛性に対して、水平方向剛性が充分に小さいとき得られるもので、「微振動・免震スライダー効果」と呼ぶことにする。ちなみに、
(i)一般の弾性支持部材は垂直方向と水平方向の剛性は、独立して設計できない。水平方向剛性を低くすれば、垂直方向の剛性も低くなってしまう。
(ii)スラストボール部(球状部材+窪み部)は、パラメータ(R1、R2A、R2B)の設定により、水平方向剛性は任意の大きさに設定できる。但し、垂直方向剛性KSH0≒∞である。
FIG. 7(b) shows a modeled case where the thrust ball portion is attached to the elastic support member. 855a and 855b are upper members, 856a and 856b are spherical members, and 857a and 857b are lower members. If the horizontal stiffness of the thrust ball portion is sufficiently small, the horizontal reaction force F X acting on the
By reducing the vertical reaction forces T z1 and T z2 , the vibration that excites the floor surface is also reduced, so the occurrence of intermodulation distortion can be suppressed. This effect is obtained when the horizontal stiffness is sufficiently smaller than the vertical stiffness of the elastic support member in the range of micro-vibration, and is called "micro-vibration/seismic isolation slider effect". by the way,
(i) The stiffness in the vertical and horizontal directions of a general elastic support member cannot be designed independently. If the horizontal stiffness is lowered, the vertical stiffness is also lowered.
(ii) The horizontal rigidity of the thrust ball portion (spherical member + hollow portion) can be arbitrarily set by setting the parameters (R 1 , R 2A , R 2B ). However, the vertical stiffness K SH0 ≈∞ .
したがって、(i)+(ii)の組み合わせにより、弾性支持部材の剛性を、(1)床面に対する必要な振動遮断特性、(2)搭載物の設置安定性、上記(1)(2)の条件を維持したままで、水平方向だけ剛性と共振周波数の低いシステムが実現できる。かつ、水平方向共振周波数は搭載質量の影響を受けない。 Therefore, the combination of (i) + (ii) allows the rigidity of the elastic support member to be adjusted to the following: A system with low stiffness and low resonance frequency only in the horizontal direction can be realized while maintaining the conditions. Moreover, the horizontal resonance frequency is not affected by the mounted mass.
(4)スピーカーに適用時の効果
水平方向を低共振周波数にできて、かつ、その共振周波数は搭載質量の影響を受けないスラストボール部の振動遮断特性は、小型スピーカーに適用したとき、実用上極めて効果的である。以下、その理由について説明する。
(4) Effect when applied to speakers The vibration isolation characteristics of the thrust ball section, which allows the horizontal direction to have a low resonance frequency and the resonance frequency is not affected by the mounting mass, is practical when applied to small speakers. Extremely effective. The reason for this will be explained below.
本実施形態のようなフローティング式インシュレータをオーディオ用スピーカーに適用する場合、スピーカーの質量範囲に対応して、インシュレータの種類を品揃えする。その理由は、同一のばね剛性Kの場合、スピーカーの質量mによって共振周波数f0 [式(11)参照]が変わるからである。前述したように、(1)床面に対する必要な振動遮断特性、(2)搭載物の設置安定性、上記(1)(2)の条件から、通常は垂直・水平方向共振周波数はf0=8~15Hzの範囲に設定するのが好ましい。オーディオ分野で、一般的に普及しているスピーカー質量は、大型用としてm=20~80Kg、小型用はm=3~20Kgである。ここで、スラストボール部を有しない従来インシュレータにおいて、小型用、大型用として2種類のばね剛性を持つインシュレータの種類を品揃した場合を想定する。小型スピーカーにおいて、質量m=20Kgで共振周波数f0=8Hzに設定した場合を表2に示す。 When applying the floating insulator as in the present embodiment to an audio speaker, a variety of insulators are available according to the mass range of the speaker. The reason is that, for the same spring stiffness K, the resonance frequency f 0 [see formula (11)] changes depending on the mass m of the speaker. As described above, (1) the required vibration isolation characteristics for the floor surface, (2) the installation stability of the mounted object, and the above conditions (1) and (2), the vertical and horizontal resonance frequencies are usually f 0 = It is preferable to set it in the range of 8-15Hz. In the audio field, the mass of speakers that are commonly used is m=20-80Kg for large size and m=3-20Kg for small size. Here, it is assumed that among conventional insulators having no thrust ball portion, insulators having two types of spring stiffness for small size and large size are available. Table 2 shows the case where the mass of a small speaker is m=20 Kg and the resonance frequency is set to f 0 =8 Hz.
表2から、質量m=3Kgで共振周波数f0=20.7Hzとなるため、共振周波数に要求される条件f0<15Hzから大きく逸脱してしまうことが分かる。しかし、スラストボール部と弾性支持部材を組み合わせた本発明インシュレータの場合、前述した「微振動・免震スライダー効果」により、スピーカーを駆動源として床面に励起される振動が小さくなる。その結果、小型スピーカーで垂直方向共振周波数の増大は、混変調歪の発生を抑制することができる。 From Table 2, it can be seen that the mass m=3 Kg and the resonance frequency f 0 =20.7 Hz, which greatly deviates from the condition f 0 <15 Hz required for the resonance frequency. However, in the case of the insulator of the present invention in which the thrust ball portion and the elastic support member are combined, the above-mentioned "micro-vibration/seismic isolation slider effect" reduces the vibration excited on the floor surface by the speaker as the drive source. As a result, increasing the vertical resonance frequency in a small speaker can suppress the occurrence of intermodulation distortion.
(5)高音域の最適なダンピング(制動)特性が得られる
本実施形態では、前記吸振部材の上端面に固定された中間部材15と前記上部部材間は、球状部材16が点接触で密着しているため、前記上部部材に働く前記粘弾性ゴム側からの垂直方向・振動減衰作用の影響を低減することができる。さらに、前記上部部材と前記粘弾性ゴム側間の水平方向・振動遮断特性が、上記点接触の効果に加わることにより、前記粘弾性ゴムから受ける高周波数成分の減衰の影響を一層大幅に抑制できる。オーディオ機器が再生する楽音には多くの倍音成分が含まれており、高周波の倍音を振動減衰の影響無く、正確に再現することで、再生音に生気を与えて、音楽的表現力を高めることができる。また、高音域における音響特性の向上は、ステレオ音像の定位感、分解能、奥域感を向上させることができる。
(5) Optimum damping (braking) characteristics in the high frequency range can be obtained. In this embodiment, the spherical member 16 is in close contact with the
[第2実施形態]
図8は、本発明の実施形態2に係るオーディオ用インシュレータを示し、粘弾性ゴム上端面と、中間部材間の接触面積を低減することにより、粘弾性ゴムがインシュレータ全体の減衰に与える影響を調節したものである。図8(a)は上面図、図8(b)はインシュレータの搭載荷重が最小値の場合の正面断面図、図8(c)はインシュレータの搭載荷重が最大値の場合の正面断面図、図9は中間部材を示し、図9(a)は図9(b)のBB断面図、図9(b)は下面図である。
[Second embodiment]
FIG. 8 shows an audio insulator according to Embodiment 2 of the present invention, in which the influence of the viscoelastic rubber on the overall damping of the insulator is adjusted by reducing the contact area between the viscoelastic rubber upper end surface and the intermediate member. It is what I did. Fig. 8(a) is a top view, Fig. 8(b) is a cross-sectional front view when the load on the insulator is the minimum value, Fig. 8(c) is a cross-sectional front view when the load on the insulator is the maximum value, Fig. 9 indicates an intermediate member, FIG. 9(a) is a cross-sectional view along BB in FIG. 9(b), and FIG. 9(b) is a bottom view.
図8(a)、図8(b)において、211は上部部材、212は下部部材、213は荷重支持部材である。この荷重支持部材は粘弾性ゴム214aと、スプリングコイル(バネ材)214bから構成される。215は中間部材、216は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(216a、216b、216c)から構成される。217a、217b、217cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する下部窪み部、218a、218b、218cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する上部窪み部である。219a、219b、219cは抜け止めピン、220a、220b、220cは中間部材215に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴、221a、221b、221cは上部部材の下面に形成された前記抜け止めピンの下穴である。222は固定スリーブ、223は溝部、224は前記固定スリーブの上部先端部、225はスピーカー(想像線で記載)、226は連結部材、227a、227bはそれぞれ前記連結部材のスピーカー側、インシュレータ側、中間部のねじ部、227cは中間部、228は上部部材211の上端面である。229は前記上部部材の中心部に形成されたねじ部、230は締結部材、231はこの締結部材内面に形成されたねじ部である。
8(a) and 8(b), 211 is an upper member, 212 is a lower member, and 213 is a load bearing member. This load bearing member is composed of a
図9(a)、図9(b)において、232aは中間部材215底面の凸部、232bは中間部材215底面の凹部、233は前記粘弾性ゴムの上端面である。中間部材215底面は凸部232aと凹部232bが円周方向で交互に形成されており、凸部232aが粘弾性ゴムの上端面233と密着している。凸部232aが形成される角度をθ2、凸部232aと凹部232bが形成される角度をθ1+θ2とする。このとき、中間部材215底面が前記粘弾性ゴムの上端面と密着する角度は、本実施例では、θ2/(θ1+θ2)に低減する。
9(a) and 9(b), 232a is a protrusion on the bottom surface of the
さて、前述したように、本実施形態では前記荷重支持部材は粘弾性ゴム214aと、スプリングコイル214bの2つの部材から構成されている。そのため、前記中間部材が前記粘弾性ゴムから受ける反力の大きさは、前記中間部材と前記粘弾性ゴムの密着面積を小さくすることにより、低減することができる。その理由を簡易な理論解析により説明する。前記スプリングコイルのバネ剛性をKS、前記粘弾性ゴムのバネ剛性をKD、本インシュレータに加わる荷重をFとして、前記中間部材と前記粘弾性ゴムが全面密着の場合の変位X1は
As described above, in this embodiment, the load supporting member is composed of two members, the
前記中間部材と前記粘弾性ゴムの密着面積がn倍の場合、前記粘弾性ゴムのばね剛性はKD→n KDとなる。このとき変位X2は When the contact area between the intermediate member and the viscoelastic rubber is n times, the spring stiffness of the viscoelastic rubber is K D →n K D . Then the displacement X 2 is
前記中間部材が前記粘弾性ゴムから受ける反力の大きさは、変位×密着面積に比例する。全面密着のときの減衰の大きさをFD1とすれば、 The magnitude of the reaction force that the intermediate member receives from the viscoelastic rubber is proportional to displacement×contact area. If F D1 is the magnitude of attenuation when the entire surface is in close contact,
部分密着のときの反力の大きさFD2は The magnitude of the reaction force F D2 at the time of partial contact is
部分密着と全面密着の反力の大きさの比は The ratio of the magnitude of the reaction force between partial contact and full contact is
密着面積を減少した場合はn<1のため、FD2<FD1となる。要約すれば、前記中間部材と前記粘弾性ゴムの密着面積を小さくすれば、本インシュレータが前記粘弾性ゴムから受ける反力は低減する。すなわち、同一の外力Fに対して、前記粘弾性ゴムから受ける反力の比率(前記粘弾性ゴムの荷重負担の比率)は、(FD2/F)<(FD1/F)のため、前記粘弾性ゴムの密着面積を小さい程小さくなる。たとえば、KS=5、KD=5、n=1/3と仮定すれば、FD2/FD1=1/2となることが分かる。
但し、前記荷重支持部材が粘弾性ゴムの単一部材だけで構成されている場合、KS=0のため、式(10)からFD2=FD1となり、反力の大きさは密着面積に依存しない。
粘弾性ゴムからの反力の大きさは、動的な振動状態における減衰の大きさにも対応しており、本実施形態により、粘弾性ゴムがインシュレータ全体の減衰に与える影響を調節できる。
When the contact area is reduced, n<1, so F D2 <F D1 . In summary, if the contact area between the intermediate member and the viscoelastic rubber is reduced, the reaction force that the insulator receives from the viscoelastic rubber is reduced. That is, for the same external force F, the ratio of the reaction force received from the viscoelastic rubber (the ratio of the load bearing on the viscoelastic rubber) is (F D2 /F)<(F D1 /F). The smaller the contact area of the viscoelastic rubber, the smaller it becomes. For example, if we assume that K S =5, K D =5, and n=1/3, we know that F D2 /F D1 =1/2.
However, if the load-bearing member is composed of only a single member of viscoelastic rubber, since K S =0, F D2 =F D1 from equation (10), and the magnitude of the reaction force depends on the contact area. Independent.
The magnitude of the reaction force from the viscoelastic rubber also corresponds to the magnitude of damping in the dynamic vibration state, and according to this embodiment, the influence of the viscoelastic rubber on the damping of the insulator as a whole can be adjusted.
[第3実施形態]
図10は、本発明の実施形態3に係るオーディオ用インシュレータを示し、前述した実施形態同様に、粘弾性ゴム上端面と、中間部材間の接触面積を低減することにより、粘弾性ゴムがインシュレータ全体の減衰に与える影響を調節したものである。図10(a)は上面図、図10(b)は正面断面図、図11は中間部材を示し、図11(a)は図11(b)のBB断面図、図11(b)は下面図である。
[Third embodiment]
FIG. 10 shows an audio insulator according to Embodiment 3 of the present invention. Similar to the embodiment described above, by reducing the contact area between the upper end surface of the viscoelastic rubber and the intermediate member, the viscoelastic rubber becomes is adjusted for the effect on the attenuation of 10(a) is a top view, FIG. 10(b) is a front sectional view, FIG. 11 shows an intermediate member, FIG. 11(a) is a BB sectional view of FIG. 11(b), and FIG. 11(b) is a bottom view. It is a diagram.
図10(a)、図10(b)において、250は中間部材、251はこの中間部材の底面、252は底面251に形成された断面凸形状のリングである。このリング底面は前記粘弾性ゴムの上端面233と全周で密着している。図11(a)において、前記粘弾性ゴムの上端面233の幅をd1、前記リングが上端面233と密着する幅をd2とすれば、前記中間部材の底面251が前記粘弾性ゴムの上端面233と密着する面積は、本実施例では、d2/d1に低減する。本実施形態により、前述した実施例同様に、粘弾性ゴムがインシュレータ全体の減衰に与える影響を調節できる。前述した実施形態における凸部232aと凹部232bが形成される角度の設定で減衰を調節する方法と組み合わせてもよい。
10(a) and 10(b), 250 is an intermediate member, 251 is a bottom surface of this intermediate member, and 252 is a ring formed on the
[第4実施形態]
図12は、本発明の実施形態4に係るオーディオ用インシュレータであり、水平方向剛性が無限大のスラストボール構造を適用した場合を示すものである。図12(a)は上面図、図12(b)は図12(a)のAA断面(点a、b、c、d、e、f、gを結ぶ一点鎖線による断面図)における正面断面図である。551は上部部材、552は下部部材、553は荷重支持部材、554は中間部材、555は球状部材であり、3つの球(555a、555b、555c)から構成される。556a、556b、556cは前記中間部材の上面に形成された前記各球状部材を収納する窪み部、557は前記上部部材の下面に形成された球状部材収納部であり、前記3つの球状部材と点接触するテーパ部558が形成されている。
559a、559b、559cは抜け止めピン、560a、560b、560cは抜け止めピン貫通穴、561は固定スリーブ、562はオーディオ機器である。ここで球状部材555aに注目すると、搭載物の荷重によって、球状部材555aの上部には、テーパ部558との接触点において垂直抗力Tが作用する。この垂直抗力Tの半径方向分力Txに相当する反力が球状部材555aを中心に向かう力として作用する。球状部材555aの下部は窪み部556aに収納されて半径方向の移動は規制されている。また、前記窪み部が形成された中間部材554は、荷重支持部553と密着している。すなわち、前記中間部材は前記荷重支持部によって前記上部部材側へ押圧されると共に、前記点接触部材が前記中間部材により前記上部部材に対して押圧されるように構成されている。上記構成により、オーディオ機器が搭載された状態で、本実施形態インシュレータの前記上部部材と前記中間部材は相対的に移動しないため、スラストボール部の水平方向剛性と共振周波数はKSX0≒∞、fSX0→∞である。オーディオ機器から弾性支持部材に至る振動経路は、点接触の伝達経路を介在するために、高周波域における振動減衰作用は抑制することができる。また第1実施形態と同様に、(1)下部部材552は薄板のプレス加工部品、あるいは、樹脂成型部品などが適用できる。(2)スラストボール部の接触共振を回避できる、などの効果は同様に得ることができる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 12 shows an audio insulator according to Embodiment 4 of the present invention, in which a thrust ball structure with infinite horizontal rigidity is applied. FIG. 12(a) is a top view, and FIG. 12(b) is a front cross-sectional view along the AA cross section (cross-sectional view taken along a dashed line connecting points a, b, c, d, e, f, and g) of FIG. 12(a). is. 551 is an upper member, 552 is a lower member, 553 is a load bearing member, 554 is an intermediate member, and 555 is a spherical member, which consists of three spheres (555a, 555b, 555c).
559a, 559b and 559c are retaining pins, 560a, 560b and 560c are retaining pin through holes, 561 is a fixing sleeve, and 562 is audio equipment. Focusing on the
[第5実施形態] ボールの代わりにスパイク
前述した実施例は、上部部材と中間部材の間に介在する部材は、すべて球状部材を用いたものであった。本実施形態は、球状部材の代わりに、接触部が一点接触であるスパイクで構成したものである。 図13(a)は本発明の実施形態4に係るオーディオ用インシュレータの上面図、図13(b)はAA断面図である。図13(a)、図13(b)において、300は上部部材、301は下部部材、302は荷重支持部材、この荷重支持部材302は粘弾性ゴム302aスプリングコイル(バネ材)302bから構成される。303は中間部材、304aはボルトであり、ねじ部305aとスパイク部306aから構成される。308aは前記上部部材の下面に形成された前記スパイク先端を収納する窪み部である。前記ボルト、前記窪み部は円周方向で、3組が等分割で構成されている。309a、309b、309cは抜け止めピン、310a、310b、310cは前記中間部材に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴、311a、311b、311cは上部部材の下面に形成された前記抜け止めピンの下穴である(310b、311bは図示せず)。312は前記粘弾性ゴムの上端面、313は固定スリーブ、314はスピーカー(想像線で記載)、314は連結部材である。
[Fifth Embodiment] Spikes Instead of Balls In the above-described embodiments, the members interposed between the upper member and the intermediate member were all spherical members. In this embodiment, instead of the spherical member, the contact portion is configured by a spike having a one-point contact. FIG. 13(a) is a top view of an audio insulator according to Embodiment 4 of the present invention, and FIG. 13(b) is a sectional view along AA. 13(a) and 13(b), 300 is an upper member, 301 is a lower member, 302 is a load bearing member, and this
本実施形態では、スパイク部306aを中間部材303側に設けて、窪み部308aを上部部材300側に設けたが、この逆の配置でもよい。またスパイク部を単独の部品として取り付けるのではなく、前記中間部材が薄板のプレス加工部品が適用できることを利用して、この中間部材に突起を形成する。この突起の先端をスパイク先端として利用する構成でもよい。(図示せず)
In the present embodiment, the
本実施形態も、前述した実施形態同様に、前記上部部材と前記中間部材は相対的に移動しないため、スラストボール部の水平方向剛性と共振周波数はKSX0≒∞、fSX0→∞である。オーディオ機器から弾性支持部材に至る振動経路は、点接触の伝達経路を介在するために、高周波域における振動減衰作用は抑制することができる。また第1実施形態と同様に、(1)下部部材552は薄板のプレス加工部品、あるいは、樹脂成型部品などが適用できる。(2)スラストボール部の接触共振を回避できる、などの効果は同様に得ることができる。
In this embodiment, as in the previous embodiment, since the upper member and the intermediate member do not move relatively, the horizontal stiffness and resonance frequency of the thrust ball portion are K SX0 ≈∞ and f SX0 →∞. Since the vibration path from the audio equipment to the elastic support member includes a point-contact transmission path, the vibration damping action in the high frequency range can be suppressed. Further, as in the first embodiment, (1) the
[第6実施形態]
図14は、本発明の実施形態6に係るオーディオ用インシュレータであり、オーディオ機器とインシュレータを連結するために、ねじ外径が上下2段階で異なる連結部材を用いた場合を示す。図14(a)は正面断面図、図14(b)は前記連結部材の上面図、図14(c)は正面図、図14(d)は下面図である。実施形態1と共通部材は同一番号で表示する。50は連結部材、51aは上部ねじ部、51bは下部ねじ部、51cは上部平行部、51dは下部平行部、51eは中間部である。51fは下部平行部51dの下端面、51gは上部平行部51cの上端面である。上部平行部51(c)、下部平行部51(d)は、スパナなどの工具を用いて、連結部材50とオーディオ機器、あるいは、連結部材50と本インシュレータを締結するために利用する。52はスピーカー、53は上部部材、54はこの上部部材の中心部に形成されたねじ穴、55はこのねじ穴の底面、56はこのねじ穴底面の中心部に形成されたスパイク先端を受ける凹部である。57はスピーカー52の底面に形成されているスパイクねじ部57、58は上部部材53の上端面、59は前記スピーカー底面である。上部ねじ部51aの外径をφDa、下部ねじ部51bの外径をφDbとすれば、φDa<φDbとなるように形成した。この構成により次ぎのことが可能である。
[Sixth embodiment]
FIG. 14 shows an audio insulator according to a sixth embodiment of the present invention, and shows a case where a connecting member having two upper and lower screw outer diameters different in diameter is used to connect the audio equipment and the insulator. 14(a) is a front sectional view, FIG. 14(b) is a top view of the connecting member, FIG. 14(c) is a front view, and FIG. 14(d) is a bottom view. The members common to Embodiment 1 are indicated by the same numbers. 50 is a connecting member, 51a is an upper threaded portion, 51b is a lower threaded portion, 51c is an upper parallel portion, 51d is a lower parallel portion, and 51e is an intermediate portion. 51f is the lower end surface of the lower
(1)上部平行部51cを利用して、スパナ等の工具により、図中の矢印AA方向に回転させて上部部材53に連結部材50を締結する。連結部材50の下端面51fがねじ穴の底面55に到達するまで、連結部材50は上部部材53内に下降する。
(2)連結部材50と一体化した本インシュレータを、図中の矢印BB方向に回転させて、上部ねじ部51aをスピーカー52のスパイクねじ部57に締結する。この場合、前記下部ねじ部外径φDb>前記上部ねじ部外径φDaのため、連結部材50のスパイクねじ部57への侵入は規制される。
(3)本インシュレータを前記スピーカーねじ部から取り外す場合でも、上部平行部51(c)、あるいは、下部平行部51(d)を利用して、スパナなどの工具により連結部材50の離脱は 容易である。
(1) Using the upper
(2) This insulator integrated with the connecting
(3) Even when removing the present insulator from the speaker screw portion, the upper parallel portion 51(c) or the lower parallel portion 51(d) can be used to easily remove the connecting
さて、最初に本実施形態による締結方法を用いて、4個のインシュレータをスピーカーにねじ固定する。次に同一仕様の前記インシュレータを、ねじ締結無しでスピーカー底面下に追加配置して、ばね剛性並列和Kを調節することで、スピーカー質量mに合わせた最適な共振周波数f0を得ることができる。この場合の共振周波数f0は First, using the fastening method according to this embodiment, the four insulators are screwed to the speaker. Next, by additionally arranging the insulator of the same specification under the bottom surface of the speaker without screwing, and adjusting the spring rigidity parallel sum K, it is possible to obtain the optimum resonance frequency f 0 according to the speaker mass m. . The resonant frequency f 0 in this case is
図15(a)は4個のインシュレータをスピーカーにねじ固定した状態を示す図、図15(b)は2つのねじ締結無しの2個のインシュレータを、スピーカー底面下に追加配置した図である。図15(a)において、100はスピーカー、101a~101dは前記スピーカーに締結するインシュレータ、102a~102dは前記インシュレータの連結部材である。図14(b)において、スピーカー底面4隅にはインシュレータが完全固定されているため、追加配置したインシュレータが衝撃的な外乱によってスピーカー底面から離脱しても、スピーカー本体の設置安定性は失われることはない。追加配置するインシュレータの個数は、スピーカー底面中心部に1個だけでもよく、あるいは、3~4個でもよい。スピーカーを支持するインシュレータ全体のばね剛性が、各インシュレータのばね剛性K0の単純な並列和K(=n×K0)として調節できる理由は、連結部材50の構造に依存する。実施形態1における連結部材26の場合、インシュレータとスピーカー底面が完全締結された状態では、中間部27cの厚み分だけ、スピーカー底面は上部部材に対して浮上して設置される。本実施形態では、図15(b)に示すように、インシュレータとスピーカー底面が完全締結された状態では、前記上部部材の上端面58と、前記スピーカー底面59が密着状態になる。その結果、ねじ締結されたインシュレータと、ねじ締結無しのそれとでは、ばねの変形量を同一にできて、最適な共振周波数(式(11)の設定が容易となる。
Fig. 15(a) is a diagram showing four insulators screwed to the speaker, and Fig. 15(b) is a diagram in which two insulators without screws are additionally arranged under the bottom surface of the speaker. In FIG. 15(a), 100 is a speaker, 101a to 101d are insulators fastened to the speaker, and 102a to 102d are connecting members of the insulators. In Fig. 14(b), since the insulators are completely fixed to the four corners of the bottom surface of the speaker, even if the additional insulators are separated from the bottom surface of the speaker due to shock disturbance, the installation stability of the speaker body will be lost. no. The number of insulators to be additionally arranged may be one at the center of the bottom surface of the speaker, or may be three to four. The reason why the spring stiffness of the entire insulator that supports the speaker can be adjusted as a simple parallel sum K (=n×K 0 ) of the spring stiffness K 0 of each insulator depends on the structure of the connecting
[第7実施形態]
図16は、本発明の実施形態7に係るオーディオ用インシュレータの正面断面図であり、本発明インシュレータとスピーカーを連結部材で締結する前段階で、スピーカーにスパイクを装着したままの状態で、音質評価用として本インシュレータを適用した場合を示す。図16において、150はスピーカー、151はスパイクである。第6実施形態を適用して、フローティング式スパイク支持構造として、本インシュレータを適用している。スパイク151の先端部は、ねじ穴底面55の中心部に形成された凹部56に収納される。オーディオ用スピーカーは、標準装備されたスパイク支持で用いられている場合が多い。本実施形態の方法によれば、(1)スパイクをスピーカーから離脱する。(2)スピーカーの底面を持ち上げる。(3)本発明インシュレータとスピーカーを連結部材で締結する。上記(1)~(3)の作業を一気に省略して、本発明の音質向上効果を容易に体感できる。
[Seventh Embodiment]
FIG. 16 is a front cross-sectional view of an audio insulator according to
[第8実施形態]
前述した実施形態では、上下の部材間に矜持された球状部材の離脱を防止する抜け止め部材は、軸芯に対して円周方向に複数個設けた構成であった。本実施形態は、この抜け止め部材を上部・下部部材の中心軸上に配置したものである。
[Eighth embodiment]
In the above-described embodiment, a plurality of retaining members for preventing detachment of the spherical member held between the upper and lower members are provided in the circumferential direction with respect to the axis. In this embodiment, the retaining member is arranged on the central axis of the upper and lower members.
図17(a)は、本発明の実施形態8に係るオーディオ用インシュレータの正面断面図、図17(b)は図17(a)のAA断面図である。701は上部部材、702は下部部材、703は荷重支持部材、704は中間部材、実施例では、下部部材702、中間部材704、荷重支持部材703の3部品は接着剤により固定した。705a、705b、705cは球状部材である。706a、706b、706cは前記球状部材を収納する下部窪み部である。707は上部窪み部であり、上部部材701の底面にリング状に形成されている。前記上部窪み部と前記下部窪み部に介在する前記球状部材は、上部部材701が軸芯に対して回転しても離脱することは無い。708は抜け止め部材、709は前記中間部材に形成された前記抜け止め部材を貫通する貫通穴、710は前記上部部材における前記抜け止め部材の締結部である。この抜け止め部材により、上部部材701と中間部材704の離脱を防止できる点は、前述した実施例と同様である。前記抜け止め部材の外周部と前記貫通穴の内周面、及び、前記抜け止め部材の頭部と前記中間部材の底面は、常時は非接触状態を保つように隙間が設定されている。711は上部部材701の外周部に固定された円筒形状のスリーブである。本実施形態で、前記上部部材側に形成したリング状の窪み部707は、前記中間部材側に形成してもよい。
17(a) is a front cross-sectional view of an audio insulator according to
[第9実施形態]
図18は、本発明の実施形態9の正面断面図であり、上部部材と中間部材の離脱防止を図る抜け止め部材を、上部部材と下部部材の間に設けたものである。750は上部部材、751は中間部材、752は下部部材、753は前記下部部材の中心部に形成された筒形形状の変位規制部、754はこの変位規制部の中央部に形成された前記中心軸の貫通穴である。755は抜け止め部材である締結ボルト、756は前記中間部部材に形成された前記抜け止め部材を貫通する貫通穴、757a、757b、757cは球状部材、758a、758b、758cは前記球状部材を収納する下部窪み部である。759は上部窪み部であり、上部部材750の底面にリング状に形成されている。前述した実施形態同様に、前記上部窪み部と前記下部窪み部に介在する前記球状部材は、前記上部部材が軸芯に対して回転しても離脱することは無い。前記球状部材、前記上部窪み部、前記上部窪み部により、水平方向が低剛性のスラストボール部を構成できる。この点を利用して、微振動の範囲で、弾性支持部材の垂直方向剛性に対して水平方向剛性が充分に小さいとき得られる「微振動・免震スライダー効果」を得ることができる点は、前述した実施形態と同様である。760は前記上部部材の外周部に固定された円筒形状のスリーブ、761は荷重支持部、762は搭載機器側と締結する締結部材であり、ボルト763a、763bにより、前記上部部材の上面に締結される。
[Ninth Embodiment]
FIG. 18 is a front cross-sectional view of a ninth embodiment of the present invention, in which a retaining member is provided between the upper member and the lower member to prevent separation of the upper member and the intermediate member. 750 is an upper member, 751 is an intermediate member, 752 is a lower member, 753 is a cylindrical displacement regulating portion formed at the center of the lower member, and 754 is the center formed at the center of the displacement regulating portion. This is the through hole of the shaft. 755 is a fastening bolt that is a retaining member, 756 is a through hole that penetrates the retaining member formed in the intermediate member, 757a, 757b and 757c are spherical members, and 758a, 758b and 758c house the spherical members. It is a lower recessed part to do.
本実施形態では、締結ボルト755が前記上部部材と前記中間部材の離脱防止を図る構成となっている。変位規制部753の下端面764と前記締結ボルトの頭部765間の間隙により、上部部材750の上方向の移動量が規制されている。掛かり留まり手段を、上部部材と下部部材の間に設ける本実施形態の構造は、前述した他の実施形態にも適用できる。
In this embodiment, the
[第10実施形態]
前述した実施例に適用した荷重支持部材は、いずれも粘弾性ゴム内部にスプリングコイルが埋設された制振材料を適用した場合を示した。本実施形態は、スプリングコイル単体と、このスプリングコイルの金属部分に密着して配置されたサージング防止部材(粘弾性ゴム)から荷重支持部材を構成したものである。図19(a)は本発明の実施形態10に係るオーディオ用インシュレータの上面図、図19(b)は正面断面図である。前述した制振材料に限らず、スプリングコイル単体と上部部材を密着させた場合でも、振動減衰の影響を受ける。スプリングコイルの剛性が高い程、たとえば、外径と高さが同一の条件では、スプリングコイルの線径が大きい程、上部スリーブがスプリングコイルから受ける振動減衰作用が増加することが分っている。その理由は、スプリングコイルの剛性が高い程、上部スリーブとスプリングコイルの接触面の面積が増大するからである。350は上部部材、351は片側断面L字形状の下部部材、352はスプリングコイル、353は前記下部部材の中央筒部、354はこの中央筒部と前記スプリングコイルの間に装着されたサージング防止部材、355は中間部材、356は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(356a、356b、356c)から構成される。357a、357b、357cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部、358a、358b、358cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する窪み部である。359a、359b、359cは抜け止めピン、360a、360b、360cは前記中間部材に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴である(357b、358b、359b、360bは図示せず)。361は固定スリーブ、362は連結部材である(スピーカーは図示せず)。
[Tenth embodiment]
All of the load bearing members applied to the above-described embodiments show the case of applying the damping material in which the spring coil is embedded inside the viscoelastic rubber. In this embodiment, the load supporting member is composed of a single spring coil and a surging prevention member (viscoelastic rubber) arranged in close contact with the metal portion of the spring coil. FIG. 19(a) is a top view of an audio insulator according to Embodiment 10 of the present invention, and FIG. 19(b) is a front cross-sectional view. Not only the vibration damping material described above, but also when the spring coil alone and the upper member are brought into close contact, they are affected by vibration damping. It has been found that the higher the stiffness of the spring coil, for example, the larger the wire diameter of the spring coil under the same outer diameter and height conditions, the greater the vibration damping effect that the upper sleeve receives from the spring coil. The reason for this is that the higher the stiffness of the spring coil, the larger the contact surface area between the upper sleeve and the spring coil.
[第11実施形態]
本実施形態は、前述した第10実施形態で示したスプリングコイルと粘弾性ゴムが分離した荷重支持部材を用いた場合のさらなる改善を図るものである。すなわち、第1実施形態で説明したように、上下の部材に対して点接触で支持される球状部材の「接触共振」を回避する方策を示すものである。図20は本発明の実施形態11に係るオーディオ用インシュレータの正面断面であり、380はスプリングコイルに密着して配置されたサージング防止部材(粘弾性ゴム)である。本実施形態のインシュレータ構造は、サージング防止部材380の形状を除いて、第10実施形態と共通である。ちなみに、サージング防止部材は、スプリングコイル固有のサージング共振現象を回避する手段として用いられるものである。本実施形態では、スプリングコイル352とサージング防止部材380の軸方向長さを同一寸法、もしくは同レベルの寸法に設定することにより、サージング防止部材380の上端面381を中間部材355の下端面382と密着させて、球状部材の「接触共振」を回避している。本実施形態では、球状部材356の概略真下にサージング防止部材380の上端面381を配置している。また、サージング防止部材380の振動減衰作用により、中間部材355単体の共振現象を回避できる。そのために、前記中間部材をプレス加工が可能な薄板構造により製作できて、おおいにコストダウンを図ることができる。
[Eleventh Embodiment]
This embodiment intends to further improve the case where the load supporting member in which the spring coil and the viscoelastic rubber are separated as shown in the tenth embodiment is used. That is, as described in the first embodiment, this shows a measure for avoiding the "contact resonance" of the spherical member supported by point contact with the upper and lower members. FIG. 20 is a front sectional view of an audio insulator according to
[第12実施形態]
図21は、本発明の実施形態12に係るもので、本インシュレータに搭載される保護対象機器(たとえば、スピーカー)の設置安定性を向上させるために、上限値と下限値を調節する箇所をスプリングの内部空間を利用して設けたものである。すなわち、後述するように、フローティング式の「擬似剛体化ユニット」を構成したものである。
[Twelfth embodiment]
FIG. 21 shows a twelfth embodiment of the present invention, in which springs are used to adjust the upper and lower limits in order to improve the installation stability of the device to be protected (for example, a speaker) mounted on the insulator. It is provided using the internal space of the That is, as will be described later, a floating type "pseudo-rigidizing unit" is configured.
図21(a)は上面図、図21(b)は図21(a)のAA断面図である。450は上部部材、451は下部部材、452はスプリングコイル、453は中間部材、454a、454bはスプリングコイルの位置決め部、455は前記上部部材の上面凸部である。456は上面凸部455に固定されて、保護対象機器457(想像線で示す)と締結する連結部材である。458は前記上部部材に締結されて前記下部部材側に突出して設けられた中心軸、459aと459bは、前記中心軸に締結された下限値調整ナット及び上限値調整ナットである。460は前記下部部材の中心部に形成された筒形形状の変位規制部、461はこの変位規制部の中央部に形成された前記中心軸の貫通穴である。変位規制部460の下端面462と上限値調整ナット459bの間隙により、上部部材450の上方向の移動量(上限値隙間)δV2が設定されている。また変位規制部460の上端面463と下限値調整ナット459a間の間隙により、上部部材450の下方向の移動量(下限値隙間)δV1が設定されている。中心軸458の外周面と、変位規制部460における対向面の間隙により、水平方向移動量δHが規制されている(δHは図示せず)。 すなわち、スプリングコイル452の内部空間を有効に利用して、上記δV1、δV2、δHを設定される箇所が近接して設けられている。
21(a) is a top view, and FIG. 21(b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 21(a). 450 is an upper member, 451 is a lower member, 452 is a spring coil, 453 is an intermediate member, 454a and 454b are positioning portions for the spring coils, and 455 is a projection on the upper surface of the upper member. A
464はサージング共振防止部材、465は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(465a、465b、465c)から構成される。466a、466b、466cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する窪み部、467a、467b、467cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部である。468a、468b、468cは抜け止めピン、469a、469b、469cは前記中間部材に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴である(466b、467b、469bは図示せず)。470は固定スリーブ、471a、471b、471bは連結部材456を前記上部部材の上面凸部455に締結するボルトである。472は床面、473は本インシュレータと床面472間に設けられたボード、474a、474bはボード473と下部部材451を締結するボルト(他のボルトは図示せず)である。475は中間部材453に形成された貫通穴である。前記中心軸はこの貫通穴475に非接触で貫通して、前記上部部材の締結部476で締結される。保護対象機器457が、たとえば、スピーカーの場合は、スピーカー底面のスパイクねじ部を利用して、連結部材356を前記スパイクねじ部と締結する。
464 is a surge resonance prevention member, and 465 is a spherical member (point contact member), which is composed of three spheres (465a, 465b, 465c). 466a, 466b and 466c are recessed portions formed on the lower surface of the upper member to accommodate the spherical members, and 467a, 467b and 467c are recessed portions to accommodate the spherical members formed on the upper surface of the intermediate member. 468a, 468b, and 468c are retaining pins, and 469a, 469b, and 469c are through holes (466b, 467b, and 469b are not shown) that penetrate the retaining pins formed in the intermediate member. 470 is a fixing sleeve, and 471a, 471b, and 471b are bolts for fastening the connecting
ここで、(1)保護対象機器の荷重を支持する弾性支持部材(スプリングコイル)、(2)弾性支持部材の移動量を狭い隙間(δV1、δV2、δH)で規制する手段、上記(1)(2)を一個のユニットに内蔵した減震構造を、フローティング式の「擬似剛体化ユニット」と呼ぶ。保護対象機器に大きな外力が加わる非常時の場合でも、「擬似剛体化ユニット」の有する狭い隙間を規制する手段により、保護対象機器の転倒を防止できる。また、前記中心軸は前記中間部材の貫通穴475に非接触で貫通しているため、前記球状部材、前記窪み部を損傷するような衝撃的外力は加わらない。
Here, (1) elastic support members (spring coils) that support the load of the equipment to be protected, (2) means for restricting the amount of movement of the elastic support members with narrow gaps (δV 1 , δV 2 , δH), the above ( A vibration isolation structure that incorporates 1) and (2) in a single unit is called a floating-type “pseudo-rigid unit”. Even in an emergency when a large external force is applied to the equipment to be protected, the device to be protected can be prevented from overturning by means of restricting the narrow gap of the "pseudo-rigid unit". Further, since the central shaft penetrates through the through
[第13実施形態]
図22は、本発明の実施形態13に係るオーディオ用インシュレータであり、第1実施形態インシュレータに適用した上部部材の代わりに、風鈴部材と呼ばれる上部スリーブを配置したものである。風鈴部材による高周波振動のアシスト効果を利用して、音響特性を向上させるオーディオ用インシュレータは、本発明者らの既提案によるもので、特許文献1、特許文献2により既に公知のものである。
[Thirteenth embodiment]
FIG. 22 shows an audio insulator according to a thirteenth embodiment of the present invention, in which an upper sleeve called a wind chime member is arranged instead of the upper member applied to the insulator of the first embodiment. An audio insulator that improves acoustic characteristics by utilizing the high-frequency vibration assist effect of a wind chime member has already been proposed by the inventors of the present invention, and is already known from Patent Documents 1 and 2.
図22(a)は上面図、図22(b)は図22(a)のAA断面図である。実施形態1と共通部材は同一番号で表示する。801は上部スリーブ(共振部材である上部部材)、802は下部部材、803は前記上部スリーブの上端面でオーディオ機器25を搭載する機器搭載部、804はインシュレータ設置面(床面)である。本実施例では、上部スリーブ801は音響用材料として良好な特性を有する真鍮を用いた。前記上部スリーブは、オーディオ機器の高周波域での音響特性を調整(改善)することを目的に構成されたものである。すなわち、前記上部スリーブ内部は荷重支持部13、中間部材15、球状部材16を収納する空洞を有し、一方の端部を密閉構造、もう一方の端部を大気解放端(自由端)とする筒型形状、すなわち、「風鈴」に近い形状となっている。風鈴が糸で吊り下げられて妙なる音色を奏でることができるように、上部スリーブ801の上端部は完全固定ではなく、X軸、Y軸、Z軸方向は3個の前記球状部材と前記中間部材を介在して、前記荷重支持部により弾性支持されている。
22(a) is a top view, and FIG. 22(b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 22(a). The members common to Embodiment 1 are indicated by the same numbers.
上部スリーブ801の上面に設置されるスピーカーのボイスコイル反力は本インシュレータを加振する。前記球状部材と前記中間部材を介在して、荷重支持部13で支持された上部スリーブ801には、前記加振力Fによって、高周波数における様々な振動モードが励起される。これらの共振モードに加えて、余韻・ゆらぎなどを有する風鈴(上部スリーブ801)の音響振動特性が音像の定位感、分解能、透明感、スケール感などの音響特性向上効果(風鈴効果)をもたらすのである。
The voice coil reaction force of the speaker placed on the upper surface of the
さて、図30に示す既提案インシュレータ(特許文献2)においては、「上部スリーブ511のテーパ部519→球状部材516」の振動伝達経路は点接触のため、前記上部スリーブが前記スプリングコイルから受ける振動減衰作用は大幅に低減する、としている。しかし、上記構造では前記球状部材の上部には、テーパ部519との接触面に加わる軸方向荷重によって、中心に向かう半径方向分力が働いている。また、前記球状部材の下部は窪み部518に収納されて半径方向の移動は規制されている。したがって、平衡状態において、前記上部スリーブの中間プレート515に対する水平方向剛性はK x=∞である。
In the proposed insulator (Patent Document 2) shown in FIG. 30, since the vibration transmission path of "the tapered
図22に示す本実施形態においては、前記上部スリーブの中間部材15に対する水平方向剛性Kxは、第1実施形態で詳細に説明したように、充分に小さくできる。すなわち、前記球状部材は前記上部スリーブを点接触で、かつ転動可能に支持しているため、前記上部スリーブが受ける拘束条件はさらに低減する。その結果、風鈴効果による、より一層の音響特性向上が図れる。
In this embodiment shown in FIG. 22, the horizontal stiffness Kx of the upper sleeve with respect to the
[第14実施形態]
図23は、本発明の実施形態14に係るもので、荷重支持部にスプリングコイルの代わりに、粘弾性ゴムを用いたものである。本構成により、よりシンプルで薄型の振動遮断ユニットが実現できる。図23(a)は図23(b)BB矢視図、図23(b)は図23(a)のAA断面図である。821は上部部材、822は下部部材、823は中間部材、824は搭載機器の荷重を支持する円筒形状の粘弾性ゴムによる荷重支持部材である。825はスリーブ、826はスラストワッシャー、827はボルト、828は搭載機器である。
[14th embodiment]
FIG. 23 shows a fourteenth embodiment of the present invention, in which viscoelastic rubber is used in place of the spring coil for the load supporting portion. With this configuration, a simpler and thinner vibration isolation unit can be realized. 23(a) is a view taken along line BB of FIG. 23(b), and FIG. 23(b) is a cross-sectional view along line AA of FIG. 23(a). 821 is an upper member, 822 is a lower member, 823 is an intermediate member, and 824 is a load bearing member made of cylindrical viscoelastic rubber that supports the load of the mounted equipment. 825 is a sleeve, 826 is a thrust washer, 827 is a bolt, and 828 is mounted equipment.
図23(a)、図23(b)において、829aは中間部材823底面の凸部、829bは前記中間部材底面の凹部、830は前記粘弾性ゴムの上端面である。前記中間部材底面は前記凸部と前記凹部が円周方向で交互に形成されており、前記凸部が粘弾性ゴムの上端面830と密着している。前記凸部が形成される角度をθ2、前記凸部と前記凹部が形成される角度をθ1+θ2とする。このとき、前記中間部材の底面830が前記粘弾性ゴムの上端面と密着する角度は、本実施例では、Φ=θ2/(θ1+θ2)に低減する。このΦの値により、減衰作用の大きさを調節する。831は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(831a、831b、831c)から構成される。832a、832b、832cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する上部窪み部、833a、833b、833cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する下部窪み部である(832a、832c、833a、833cは図示せず)。
23(a) and 23(b), 829a is a protrusion on the bottom surface of the
[第15実施形態]
図24は、本発明の実施形態15に係るもので、スラストボール部が水平方向に対して低剛性にできる特徴をさらに活かすものである。すなわち球状部材を2つの対向面のそれぞれに形成された窪み部に収納させて、一組のスラストボール部を構成する。さらに、このスラストボール部を多段に積層することにより、多段スラストボール・ユニットを構成する。その結果、水平方向のさらなる低剛性化とストローク増大が図れる点に注目したものである。本実施形態は2段ユニット構成である。
[15th embodiment]
FIG. 24 shows a fifteenth embodiment of the present invention, which makes further use of the feature that the thrust ball portion can have low rigidity in the horizontal direction. That is, the spherical members are housed in the recesses formed in the two opposing surfaces, respectively, to form a set of thrust ball portions. Further, by stacking the thrust ball portions in multiple stages, a multi-stage thrust ball unit is constructed. As a result, attention was paid to the fact that it is possible to further reduce the rigidity in the horizontal direction and increase the stroke. This embodiment has a two-stage unit configuration.
図24(a)は多段スラストボール・ユニットの上面図、図24(b)は図24(a)のAA断面図、図24(c)は図24(a)のBB断面図である。601は第1部材、602は第2部材、603は第3部材、604a、604b、604cは前記第1部材と前記第2部材の間に挟持された球状部材、605a、605b、605cは前記第2部材と前記第3部材の間に挟持された球状部材である。606a、606b、606cは抜け止め部材、607は連結部材、608は荷重支持部である。すなわち、中間部材は、複数の板状部材である第1部材601、第2部材602、第3部材603で構成される。609a、609b、609cは第1部材601に形成された前記抜け止め部材を貫通する貫通穴、610a、610b、610cは第2部材602に形成された前記抜け止め部材を貫通する貫通穴である。前記抜け止め部材は第3部材603とねじ部611a、611b、611cで締結される。前記抜け止め部材と前記貫通穴の半径方向の間隙δrは、前記多段スラストボール・ユニットの半径方向ストロークの許容範囲内で設定する。前記抜け止め部材と第1部材601間の垂直方向間隙δzは、前記球状部材が離脱できない範囲内で設定する。
24(a) is a top view of the multi-stage thrust ball unit, FIG. 24(b) is a sectional view along AA in FIG. 24(a), and FIG. 24(c) is a sectional view along BB in FIG. 24(a). 601 is the first member, 602 is the second member, 603 is the third member, 604a, 604b and 604c are spherical members sandwiched between the first member and the second member, A spherical member sandwiched between the second member and the third member. 606a, 606b, and 606c are retaining members, 607 is a connecting member, and 608 is a load supporting portion. That is, the intermediate member is composed of a
本実施形態の2段スラストボール・ユニットは、一組だけのスラストボール部と比べて水平方向剛性は1/2に低減して、かつ、水平方向ストロークは2倍に増大できる。 The two-stage thrust ball unit of this embodiment can reduce the horizontal stiffness to 1/2 and increase the horizontal stroke by a factor of 2 compared to a single set of thrust ball sections.
荷重支持部608には、適用する用途に合わせて、スプリングコイル、空気ばね、あるいはマグネットの反発力を利用したバネ、粘弾性ゴムなどの弾性支持部材が適用できる。あるいは、弾性変形しない剛体の上に設置してもよい。
An elastic support member such as a spring coil, an air spring, a spring utilizing the repulsive force of a magnet, or viscoelastic rubber can be applied to the
[第16実施形態]
図25は、本発明の実施形態17に係るもので、多段スラストボール・ユニットに水平方向減衰作用を与えたものである。図25は本実施形態である3段スラストボール・ユニットの正面断面図であり、図24(a)のAA断面図に相当する。図24(c)に相当する抜け止め部材が図示された図面は記載していない。651は第1部材、652は第2部材、653は第3部材、654は第4部材である。655a、655b、655cは前記第1部材と前記第2部材の間に挟持された球状部材、656a、656b、656cは前記第2部材と前記第3部材の間に挟持された球状部材、657a、657b、657cは前記第3部材と前記第4部材の間に挟持された球状部材である。なお、(655c、656c、657c)は図示せず。
[16th embodiment]
FIG. 25 shows a seventeenth embodiment of the present invention, in which a multi-stage thrust ball unit is provided with horizontal damping action. FIG. 25 is a front cross-sectional view of the three-stage thrust ball unit of this embodiment, which corresponds to the AA cross-sectional view of FIG. 24(a). A drawing showing a retaining member corresponding to FIG. 24(c) is not shown. 651 is the first member, 652 is the second member, 653 is the third member, and 654 is the fourth member. 655a, 655b, 655c are spherical members sandwiched between the first member and the second member; 656a, 656b, 656c are spherical members sandwiched between the second member and the third member; 657b and 657c are spherical members sandwiched between the third member and the fourth member. (655c, 656c, 657c) are not shown.
ここで、中間部材は複数の板状部材であり、それぞれが軸方向に対して所定距離離間させて設けられた第1部材651、第2部材652、第3部材653相当する。この実施形態では中間部材は一端が開口した円筒状の固定部材である第4部材654内に収容されている。第4部材654の内側面と、第1部材651、第2部材652、第3部材653のそれぞれの外側面とは対向するように配置されている。
Here, the intermediate member is a plurality of plate-like members, which correspond to a
658は連結部材、659は保護対象機器(2点鎖線で示す)、660は荷重支持部、661は床面である。662は前記第1部材と前記第4部材の間に挟持された低剛性のOリングであり、前記第1部材の水平方向に緩やかな減衰作用を与える。またOリング662は、前記球状部材が収納された空隙に対して、粉塵などの侵入を防止する防塵シールも兼ねている。固定部材(前記第4部材に相当)と可動部材(前記第1部材に相当)の間に、減衰作用と防塵シールを設ける方策は、前述した各実施例にも有効である。
658 is a connecting member, 659 is a device to be protected (indicated by a two-dot chain line), 660 is a load support, and 661 is a floor surface. A low-rigidity O-
[第17実施形態]
図26は、本発明の実施形態17を示すものである。前述した実施形態はすべて搭載機器側(上部部材の下)にスラストボール部を配置して、このスラストボール部の下側に弾性支持部材である荷重支持部を配置した構成を示した。スラストボール部の低剛性特性が、弾性支持部材の剛性に対して独立して選択できるという前述した実施形態の特徴を活かす用途ならば、スラストボール部と荷重支持部の位置は逆でもよい。
[17th embodiment]
FIG. 26 shows Embodiment 17 of the present invention. All of the above-described embodiments show configurations in which the thrust ball portion is arranged on the mounted device side (under the upper member), and the load support portion, which is the elastic support member, is arranged below the thrust ball portion. The locations of the thrust ball portion and the load bearing portion may be reversed if the application takes advantage of the feature of the previously described embodiment in which the low stiffness characteristic of the thrust ball portion can be selected independently of the stiffness of the resilient support member.
すなわち、この実施形態では中間部材は上部部材と荷重支持部との間に設けられるのではなく、上部部材と床面との間に配置される。また、上部部材の上面に直接オーディオ機器が載置されるのでなく、荷重支持部を介して上部部材の上面側にオーディオ機器は配置される。 That is, in this embodiment the intermediate member is positioned between the upper member and the floor rather than between the upper member and the load bearing portion. Also, the audio equipment is not directly placed on the upper surface of the upper member, but is arranged on the upper surface side of the upper member via the load support portion.
以下、実施形態15と共通部材は同一番号で表示する。951は弾性支持部材である荷重支持部、952は搭載機器、953は前記荷重支持部側と前記搭載機器を連結する連結部材、954は床面である。スラストボール部と荷重支持部の位置を逆にする構成は、前述したどの実施形態にでも適用できて、かつ、ユニット全体の垂直方向剛性、水平方向剛性に影響は無い。
Hereinafter, members common to those of the fifteenth embodiment are denoted by the same numbers.
[第18実施形態]
図27は、本発明の実施形態18に係るもので、スラストボール部が水平方向に対して低剛性にできる特徴と、複数個の径小スプリングコイルを組み合せることにより、座屈に対して安定で、かつ水平方向に対して一層の低剛性特性を有するインシュレータを示すものである。図27(a)は上面図、図27(b)は図27(a)のAA断面図である。400は上部部材、401は下部部材、402a、402b、402cはスプリングコイルで円周方向3箇所で等分割に配置されている。403a、403b、403cはベース部、404a、404b、404cは前記ベース部の上部に接着固定されて、前記スプリングコイルの内面に密着するように装着されたサージング防止部材である。前記スプリングコイルと前記サージング防止部材により、荷重支持部材を構成している。
[18th Embodiment]
FIG. 27 shows an eighteenth embodiment of the present invention, which is stable against buckling by combining a thrust ball portion with low rigidity in the horizontal direction and a plurality of small-diameter spring coils. , and has even lower rigidity characteristics in the horizontal direction. FIG. 27(a) is a top view, and FIG. 27(b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 27(a).
405は中間部材、406は球状部材(点接触部材)であり、3つの球(406a、406b、406c)から構成される。407a、407b、407cは前記中間部材の上面に形成された前記球状部材を収納する窪み部、408a、408b、408cは前記上部部材の下面に形成された前記球状部材を収納する窪み部である。409a、409b、409cは抜け止めピン、410a、410b、410cは前記中間部材に形成された前記抜け止めピンを貫通する貫通穴である(407c、408c、410cは図示せず)。411は本インシュレータと搭載機器を繋ぐ連結部材である。
An
さて、本実施形態の荷重支持部材を構成するスプリングコイルの垂直方向ばね定数K Vは次式で求められる。Nをスプリングコイルの有効巻数、Dをコイルの平均径、dをコイルの線径、Gを横弾性係数とすれば、垂直方向ばね定数K Vは Now, the vertical spring constant KV of the spring coil that constitutes the load supporting member of this embodiment is obtained by the following equation. If N is the effective number of turns of the spring coil, D is the average diameter of the coil, d is the wire diameter of the coil, and G is the transverse elastic modulus, then the vertical spring constant K V is
また、水平方向ばね定数K Hとして、材料のせん断剛性率 G=11.510 psi(≒8000kg/mm)としたとき、K VとK Hの比はGredeの式により Assuming that the horizontal spring constant is K H and the shear modulus of the material is G=11.510 psi (≒8000 kg/mm), the ratio of K V to K H is given by Grede's formula:
図26に示すように、Dはスプリングコイルの平均径、hsは使用時の高さである。
式(13)から、Dを充分に小さくすることで、K H≪K Vにできる。すなわち、平均径Dが十分に小さいスプリングコイルを円周方向に複数個配置した図27の構造により、座屈に対して安定で、水平方向に対して低剛性のスプリング・ユニットを構成できる。但し、スプリングコイル径Dは、式(12)から垂直方向剛性にも影響を与えるため、適用対象の要求に対して、垂直方向と水平方向の剛性の選択範囲は限界があった。
As shown in FIG. 26, D is the average diameter of the spring coil and hs is the height in use.
From equation (13), K H <<K V can be established by sufficiently reducing D. 27, in which a plurality of spring coils having a sufficiently small average diameter D are arranged in the circumferential direction, a spring unit that is stable against buckling and has low rigidity in the horizontal direction can be constructed. However, since the spring coil diameter D also affects the vertical stiffness according to formula (12), there is a limit to the range of choices for vertical and horizontal stiffness in response to the requirements of the application.
本実施形態は、上記スプリング・ユニットとスラストボールを組み合わせることにより、上記スプリング・ユニットの垂直方向剛性に影響を与えることなく、適用対象が要求する最適な水平方向剛性を選択できる。 In this embodiment, by combining the spring unit and the thrust ball, it is possible to select the optimum horizontal stiffness required by the application without affecting the vertical stiffness of the spring unit.
[第19実施形態]
図28は、本発明の実施形態19に係るオーディオ用インシュレータを示すもので、一個のスラストボールで各ユニットを構成したものである。図28(a)は上面図、図28(b)は図28(a)のAA断面図である。搭載機器902は3つのユニット901a、901b、901cにより支持されている。ユニット901aに注目して説明する。実施形態1と共通部材は同一番号で表示する。903は上部部材、904は中間部材、905は球状部材、906(a)、906(b)は抜け止め部材、907は連結部材である。前記球状部材は、前記上部部材と前記下部部材に形成された窪み部(番号は表示せず)によって矜持されている。本実施形態の各ユニットの球状部材は一個であるため、ユニット単体としては設置不安定である。しかし、図28(a)に示すように、搭載機器に複数個で設置すれば、システム全体として設置条件は安定化する。また、本実施形態に示すように、3箇所で設置すれば、システム全体として支持部の冗長性(不整合性)が完全に無くなるために、設置共振現象を完全に回避できる。
[Nineteenth Embodiment]
FIG. 28 shows an audio insulator according to Embodiment 19 of the present invention, in which each unit is composed of one thrust ball. FIG. 28(a) is a top view, and FIG. 28(b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 28(a). On-
[補足]
(1)スラストボール部の共振周波数の条件
前記上部部材と前記中間部材が相対的に水平方向に移動可能に構成されたスラストボール部を適用する場合について補足する。スピーカーが設置される民間住宅の床面は、通常20~100Hzを固有値とする分布振動モードを持っている。前述したように、スピーカーの振動が床面に伝達されると、床面を含む部屋全体の持つ複雑な固有振動モードを励起させる。この低周波の床面振動とスピーカー本体の振動の相互干渉がもたらす音質の劣化を回避するためには、フローティング式インシュレータの固有振動数の上限値を、床面振動の影響を受けない値に設定する必要がある。図29は、周波数に対する振動遮断性能を、固有振動数f 0=8Hz、f0=15Hzの場合について求めたものである。除振特性は共振点f 0を中心に、周波数に対して傾斜する特性(裾野)を有する。床面振動の影響から回避するためには、床面が分布振動モードを有する領域において、振動遮断性能<0が必要条件である。同図中のB点を含む固有振動数の許容される上限値はf0=fB=15Hzである。
[supplement]
(1) Condition of Resonance Frequency of Thrust Ball Portion Supplementary explanation is given regarding the case of applying a thrust ball portion in which the upper member and the intermediate member are configured to be relatively movable in the horizontal direction. The floor surface of a private house where speakers are installed usually has a distributed vibration mode with an eigenvalue of 20 to 100Hz. As described above, when the vibration of the speaker is transmitted to the floor, it excites the complex natural vibration modes of the entire room including the floor. In order to avoid the deterioration of sound quality caused by mutual interference between low-frequency floor vibration and speaker vibration, we set the upper limit of the natural frequency of the floating insulator to a value that is not affected by floor vibration. There is a need to. FIG. 29 shows the vibration isolation performance versus frequency obtained when the natural frequency is f 0 =8 Hz and f 0 =15 Hz. The vibration isolation characteristic has a characteristic (base) that slopes with respect to frequency, centering on the resonance point f0 . In order to avoid the influence of floor vibration, it is a necessary condition that the vibration isolation performance < 0 in the area where the floor has a distributed vibration mode. The allowable upper limit of the natural frequency including point B in the figure is f 0 =f B =15 Hz.
たとえば、実施形態1のインシュレータの場合、インシュレータ本体の水平方向ばね剛性KHSUMはスラストボール部16のばね剛性KX0と、荷重支持部13のばね剛性KHの並列和で決まる。すなわち、KHSUM=KX0×KH/(KX0+KH)である。インシュレータ本体の水平方向共振周波数f0SUMは、搭載物の質量Mとばね剛性の並列和KHSUMによって決定されて、f0SUM=(1/2π)×(M/KHSUM)-1である。したがって、前記スラストボール部の共振周波数fX0<15Hzに設定すれば、荷重支持部単体の共振周波数に値に依存せず、床面振動の影響を回避できる必要条件f0SUM<15Hzを維持できる。さらに、スラストボール部の共振周波数fX0<8Hzに設定すれば、設置安定性から従来は実用上困難だった低い水平方向共振周波数を有するインシュレータが実現できる。その理由は、前記スラストボール部が無い場合の共振周波数fH、搭載物の質量に依存しない前記スラストボール部の共振周波数fX0を比較したとき、fX0≪fHにできるため、インシュレータ本体の共振周波数f0SUMは上記fX0に支配されるからである。また、(1)スラストボールの水平方向移動量は制約されて、平衡点を中心に0.5~1.0mmのオーダーである。(2)スラストボールの垂直方向剛性はKXZ≒∞である。上記(1)(2)の理由により、スラストボールの存在は装置の設置安定性に影響を与えない。しかし、スプリングコイル単体で荷重を支持した場合、要求される設置安定性と振動遮断性能から、fH、fV共に、8~15Hzにせざるを得ない。
For example, in the case of the insulator of the first embodiment, the horizontal spring stiffness K HSUM of the insulator main body is determined by the parallel sum of the spring stiffness K X0 of the thrust ball portion 16 and the spring stiffness K H of the
(2)球状部材について
球状部材を収納する窪み部(たとえば、図1における17、18)は真円形状でなくてもよい。平衡点におけるスラストボール部の水平方向共振周波数fSX0は搭載物の質量Mに依存せず、球状部材16aの半径R1、上部窪み部18aの曲率半径R2A、下部窪み部17aの曲率半径R2Bだけで決まる。そのため、
(i)平衡点近傍θ≒0では、曲率半径R2A、R2Bは充分に大きく形成する
(ii)平衡点から離れた箇所では、曲率半径R2A、R2Bは小さく形成する
(2) Spherical member The depressions (for example, 17 and 18 in Fig. 1) for housing the spherical member need not be perfectly circular. The horizontal resonance frequency f SX0 of the thrust ball portion at the equilibrium point does not depend on the mass M of the payload, and is the radius R 1 of the
(i) In the vicinity of the equilibrium point θ≈0, the radii of curvature R 2A and R 2B are sufficiently large. (ii) At a point away from the equilibrium point, the radii of curvature R 2A and R 2B are formed small.
上記(i)(ii)の組み合わせによる非真円形状でもよい。上記構成により、平衡点における共振周波数fSX0を充分に小さく設定できると共に、上部部材に大きな外力が加わったときに、平衡点に調芯するまでの整定時間を短くできる。 A non-perfect circular shape formed by a combination of (i) and (ii) above may also be used. With the above configuration, the resonance frequency f SX0 at the equilibrium point can be set sufficiently low, and the settling time required for alignment to the equilibrium point can be shortened when a large external force is applied to the upper member.
球状部材(たとえば、図1における16)、及び、窪み部(図1における17、18)は、真鍮、鋼、セラミクス、石英、樹脂など様々な固有音響インピーダンスの異なる素材を選択できる。球状部材(点接触部材)は3つの球から構成されるが、この3個という数字はインシュレータを単体で取り扱う場合は、最低限必要でかつ最適な支持軸数である。その理由は、2個以下では安定して支持できず、4個以上になると支持条件が不整定となり、振動伝達経路における非接触支持部分(ガタ)の存在により、歪の発生をもたらす可能性が生じるからである。 The spherical member (16 in FIG. 1, for example) and the recesses (17 and 18 in FIG. 1) can be made of various materials with different specific acoustic impedances, such as brass, steel, ceramics, quartz, and resin. The spherical member (point contact member) is composed of three spheres, and this number of three is the minimum required and optimum number of support shafts when handling the insulator alone. The reason for this is that if there are two or fewer, stable support is not possible, and if there are four or more, the support conditions become unstable, and the presence of non-contact support (play) in the vibration transmission path may cause distortion. for it arises.
(3)「掛かり留まり」の構造について
スラストボール部における「掛かり留まり」の構造は、第1実施形態とは逆に、中間部材側に抜け止め部材を固定して、常時は抜け止め部材は前記上部部材に対して非接触状態を保つように構成してもよい。図30において、950は上部部材、951は中間部材、952は球状部材、953は上部窪み部、954は下部窪み部、955は荷重支持部である。956は抜け止め部材、957は抜け止め部材の頭部、958は中間部、959は中間部材951と前記抜け止め部材のねじ締結部、960は前記上部部材側に形成された前記抜け止め部材の頭部の収納部である。前記上部部材と前記中間部材が相対的に移動できる間隔(遊びの空隙範囲)は、抜け止め部材の頭部の位置と前記収納部の底面位置で決まりδnである。上部窪みの最大深さをδa、下部窪みの最大深さをδbとしたとき、
(3) Structure of "Hanging" In the structure of "Hanging" in the thrust ball portion, contrary to the first embodiment, the retaining member is fixed to the intermediate member side, and the retaining member is normally attached to the above-mentioned It may be configured to maintain a non-contact state with respect to the upper member. 30, 950 is an upper member, 951 is an intermediate member, 952 is a spherical member, 953 is an upper depression, 954 is a lower depression, and 955 is a load bearing portion. 956 is the retaining member, 957 is the head of the retaining member, 958 is the intermediate portion, 959 is the screw fastening portion between the
上式を満足するように構成すれば、前記球状部材はスラストボール部から離脱しない。式(14)の条件は、実施形態1を含む他の実施例も同様である。 If the above formula is satisfied, the spherical member will not be separated from the thrust ball portion. The condition of formula (14) is the same for other examples including the first embodiment.
(4)上部部材について
本発明をオーディオ用に適用する場合、上部部材は、真鍮、鋼、セラミクス、木材、樹脂など様々な材料から選択できる。上部部材に真鍮などの良質な音響素材を用いれば、その共振周波数が可聴域を超えた領域(1万Hz以上)でも、音響特性に多大な好影響を与える。
(4) Upper Member When the present invention is applied to audio equipment, the upper member can be selected from various materials such as brass, steel, ceramics, wood, and resin. If a high-quality acoustic material such as brass is used for the upper member, the acoustic characteristics will be greatly affected even if the resonance frequency exceeds the audible range (10,000 Hz or higher).
たとえば、実施形態1における中間部材15が薄板のプレス加工部品が適用できることに注目して、概略同形状の薄板部品を上部部材の底面側に固定する構造でもよい。この薄板部品には窪み部、抜け止めピンの貫通穴などを形成しておく。すなわち、球状部材16を上下の薄板部品で挟み込む構成にする。上記構成にすれば、前記上部部材は窪み部の曲面加工などを必要としない構造に単純化できるため、前記上部部材を多くの材料から選択できて、また、おおいにコストダウンを図ることができる。
For example, noting that the
スラストボール部の水平方向共振周波数fX0の選定は、同一の曲率半径を有する上下一対の窪み部を共通にして、外径の異なるボールの中から選択してもよい。玉軸受などに使用される鋼球の場合、外径の大きさが微小に異なる球体が、多くの段階に分けて標準化されており、簡易に入手可能である。この点を利用して、最適な水平方向共振周波数fX0を高い精度で選択できる。 The horizontal resonance frequency fX0 of the thrust ball portion may be selected from among balls having different outer diameters while sharing a pair of upper and lower recesses having the same radius of curvature. In the case of steel balls used in ball bearings and the like, spheres with slightly different outer diameters are standardized in many stages and easily available. Using this point, the optimum horizontal resonance frequency fX0 can be selected with high accuracy.
前述した実施形態では、本発明のインシュレータをスピーカーに適用する場合を示したが、オーディオ機器であるCDプレイヤー、アナログプレイヤー、プリアンプ、パワーアンプ、あるいは様々な楽器(たとえば、アコースティック楽器)、ピアノなどのいずれにでも適用でき、同様な効果が得られる。また、実施例では、インシュレータはすべて床面に垂直配置する場合を示したが、インシュレータの姿勢を水平にして、例えば壁面にオーディオ機器を水平配置する場合でも適用できる。 In the above-described embodiments, the case where the insulator of the present invention is applied to a speaker has been shown, but it can be applied to audio equipment such as CD players, analog players, preamplifiers, power amplifiers, various musical instruments (for example, acoustic instruments), pianos, and the like. Either can be applied and the same effect can be obtained. Further, in the embodiment, all the insulators are arranged vertically on the floor surface, but the insulators can be horizontally arranged, for example, when the audio equipment is horizontally arranged on the wall surface.
前述した実施形態では、点接触部材と組み合わせた弾性支持部材(荷重支持部)には、振動減衰パーツ、あるいは、スプリングコイルを用いる場合を示した。本発明に適用できる弾性支持部材はこれに限定されるものではない。たとえば、円錐コイルばね、皿バネ、あるいはこの皿ばねを多段に積み重ねた構造、竹の子ばね、輪ばね、渦巻きばね、薄板ばね、重ね板ばね、U字型ばねなど、オーディオ用インシュレータとして要求される形状、寸法などを考慮して選択すればよい。スプリングコイル以外には、マグネットの反発力を利用したもの、ワイヤとU字状ばねによるもの、エアー式などのフローティング方式のインシュレータも適用できる。具体的には、たとえば、図2bの下部ユニット13を上述したフローティング方式を構成する部材に置き換えればよい。
In the above-described embodiments, the elastic support member (load support portion) combined with the point contact member is a vibration damping part or a spring coil. The elastic supporting member applicable to the present invention is not limited to this. Shapes required for audio insulators include, for example, conical coil springs, disk springs, structures in which these disk springs are stacked in multiple stages, bamboo springs, ring springs, spiral springs, thin leaf springs, laminated leaf springs, and U-shaped springs. , dimensions, etc., should be considered. In addition to the spring coil, a floating type insulator such as one using the repulsive force of a magnet, one using a wire and a U-shaped spring, and an air type can also be applied. Specifically, for example, the
本発明を、たとえば、空気ばねで支持された除振装置に適用する場合を想定する。露光装置などの半導体製造装置、電子顕微鏡、三次元測定器などの精密機器は、設置床からの微振動が絶縁された状態で用いられる。空気ばねで支持された除振装置の性能を向上させるには、その固有振動数を低下させる必要がある。空気ばねの鉛直方向の固有振動数を低下させるには、空気ばねの空気室を大きくすればよいが、同じ手段によって水平方向の固有振動数を低下させることはできない。そこで、除振装置の水平方向の固有振動数を低下させるために、空気ばねの上又は下に水平方向の剛性が低い積層ゴムを配置することが行われている。しかし、積層ゴムはその載置荷重が変化すると固有振動数が変化してしまうという欠点と共に、剪断変形によって支持面積が減少してしまうために載置された物体の支持が不安定になるという欠点を有している。本発明のスラストボール・ユニットを空気ばね、あるいは、スプリングコイル等と組み合わせて適用することにより、水平方向の固有振動数が小さいにも拘わらず、載置荷重が変化しても固有振動数の変化が少なく、かつ載置物体の支持が安定な除振装置が実現できる。たとえば、電子顕微鏡の場合、水平方向の位置決め精度が重要であり、水平方向に優れた除振性能が得られるスラストボールと荷重支持手段の組み合わせた除振装置に有効である。 It is assumed that the present invention is applied to, for example, a vibration isolator supported by air springs. 2. Description of the Related Art Semiconductor manufacturing equipment such as exposure equipment, electron microscopes, and precision instruments such as three-dimensional measuring instruments are used in a state in which microvibrations from the installation floor are insulated. To improve the performance of an air spring supported vibration isolator, it is necessary to lower its natural frequency. The natural frequency of the air spring in the vertical direction can be lowered by enlarging the air chamber of the air spring, but the natural frequency in the horizontal direction cannot be lowered by the same means. Therefore, in order to reduce the horizontal natural frequency of the vibration isolator, a laminated rubber having low horizontal rigidity is arranged above or below the air spring. However, laminated rubber has the drawback that its natural frequency changes when the applied load changes, and the supporting area of the placed object becomes unstable due to the decrease in the support area due to shear deformation. have. By applying the thrust ball unit of the present invention in combination with an air spring or a spring coil, even though the natural frequency in the horizontal direction is small, even if the applied load changes, the natural frequency changes. It is possible to realize an anti-vibration device with less vibration and stable support of the placed object. For example, in the case of an electron microscope, positioning accuracy in the horizontal direction is important, and it is effective for a vibration isolator combining a thrust ball and a load supporting means, which can obtain excellent vibration isolation performance in the horizontal direction.
本発明のユニット全体を伸縮自在の防塵皮膜(たとえば、蛇腹状に形成された外囲部)で覆うことにより、密閉構造にする。この密閉構造により、球状部材と窪み部から構成されるスラストボールを塵埃の影響から保護できる。また、圧縮コイルばね、サージング防止部材等を、風雨や紫外線によって劣化するのを恒久的に防止できる。 By covering the entire unit of the present invention with a stretchable dust-proof film (for example, a bellows-shaped surrounding portion), a sealed structure is provided. This sealed structure can protect the thrust ball, which is composed of the spherical member and the recessed portion, from the influence of dust. In addition, it is possible to permanently prevent deterioration of the compression coil spring, surge prevention member, and the like due to wind, rain, and ultraviolet rays.
11・・・上部部材
25・・・オーディオ機器
13・・・荷重支持部
15・・・中間部材
16・・・点接触部材
19・・・掛かり留まり手段
12・・・下部部材
Claims (22)
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記中間部材の前記荷重支持部側の端面は粘弾性材料と密着しており、
前記荷重支持部は、
粘弾性材料である粘弾性ゴムと、
前記粘弾性ゴム内部に埋設されたスプリングコイルと、から構成されることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
an end surface of the intermediate member on the side of the load supporting portion is in close contact with a viscoelastic material;
The load-bearing part is
a viscoelastic rubber, which is a viscoelastic material;
and a spring coil embedded in the viscoelastic rubber.
前記中間部材が、前記荷重支持部によって前記上部部材側へ押圧される請求項1記載のオーディオ用インシュレータ。 the load bearing portion is disposed between the upper member and a floor;
2. The audio insulator according to claim 1, wherein said intermediate member is pressed toward said upper member by said load support portion.
前記掛かり留まり手段が前記上部部材の軸芯から離れた箇所で、かつ、前記軸芯に対して概略同心円上に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のオーディオ用インシュレータ。 A plurality of said hooking means are provided between said upper member and said intermediate member,
3. The audio insulator according to claim 1, wherein said hooking means is provided at a location away from the axis of said upper member and substantially concentrically with respect to said axis.
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記中間部材の前記荷重支持部側の端面は粘弾性材料と密着しており、
前記粘弾性材料が、概略円筒状に形成されており、
前記点接触部材は、前記中間部材の前記上部部材側の端面において前記粘弾性材料の上端面と半径方向で近接した位置に配置されていることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
an end surface of the intermediate member on the side of the load supporting portion is in close contact with a viscoelastic material;
The viscoelastic material is formed in a substantially cylindrical shape,
The audio insulator, wherein the point contact member is arranged at a position radially close to an upper end surface of the viscoelastic material on an end surface of the intermediate member on the upper member side.
円板状に形成された前記中間部材の外周端と前記粘弾性材料の外表面の距離r0として、
rx<r0/2に設定したことを特徴とする請求項1記載のオーディオ用インシュレータ。 r x the distance between the center of the point contact member and the outer surface of the viscoelastic material,
As the distance r 0 between the outer peripheral edge of the disc-shaped intermediate member and the outer surface of the viscoelastic material,
2. The audio insulator according to claim 1, wherein rx < r0 /2.
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記中間部材の前記荷重支持部側の端面は粘弾性材料と密着しており、
前記粘弾性材料の上端面の対向面である前記中間部材側の表面は円周方向、あるいは、半径方向で段付き形状をしており、前記粘弾性材料の上端面と前記中間部材側の表面は部分的に密着していることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
an end surface of the intermediate member on the side of the load supporting portion is in close contact with a viscoelastic material;
The surface on the intermediate member side, which is the surface facing the upper end surface of the viscoelastic material, has a stepped shape in the circumferential direction or the radial direction, and the upper end surface of the viscoelastic material and the surface on the intermediate member side. is partially in close contact with the audio insulator.
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記中間部材の前記荷重支持部側の端面は粘弾性材料と密着しており、
前記荷重支持部は、
スプリングコイルと、
このスプリングコイルのサージング現象回避のための粘弾性材料により形成されたサージング防止部材と、から構成され、
前記スプリングコイルと前記サージング防止部材の上端面は前記中間部材の表面と密着して構成されていることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
an end surface of the intermediate member on the side of the load supporting portion is in close contact with a viscoelastic material;
The load-bearing part is
spring coil and
and a surge prevention member made of a viscoelastic material for avoiding the surge phenomenon of the spring coil,
An audio insulator, wherein upper end surfaces of the spring coil and the surge prevention member are configured to be in close contact with a surface of the intermediate member.
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記点接触部材は球状部材であり、前記上部部材及び前記中間部材に点接触し、
前記上部部材の前記中間部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する上部窪み部と、前記中間部材の前記上部部材側の面に形成された前記球状部材の一部を収納する曲面を有する下部窪み部と、をさらに備え、
前記球状部材は前記上部窪み部と前記下部窪み部の間に回転可能に挿入されており、前記上部部材の上面に前記オーディオ機器が搭載された平衡状態において、前記上部部材と前記中間部材は相対的に水平方向に移動可能であることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
The point contact member is a spherical member and makes point contact with the upper member and the intermediate member;
An upper hollow portion having a curved surface that accommodates a part of the spherical member formed on the surface of the upper member on the intermediate member side, and one part of the spherical member formed on the surface of the intermediate member on the upper member side. a lower recessed portion having a curved surface that houses the portion;
The spherical member is rotatably inserted between the upper recessed portion and the lower recessed portion, and in a balanced state in which the audio device is mounted on the upper surface of the upper member, the upper member and the intermediate member are opposed to each other. 1. An insulator for audio, characterized in that it is substantially horizontally movable.
前記上部部材に搭載されるオーディオ機器の質量と前記荷重支持部単体の水平方向剛性で決まる共振周波数をf Hとして、
fX0<f Hとなるように構成したことを特徴とする請求項12記載のオーディオ用インシュレータ。 The horizontal resonance frequency of the thrust ball portion composed of the point contact member, the upper member, and the lower member provided below the upper member is f X0 ,
Let f H be the resonance frequency determined by the mass of the audio equipment mounted on the upper member and the horizontal rigidity of the load support unit alone,
13. The audio insulator according to claim 12 , wherein fX0 < fH .
fX0<f Hとなるように構成したことを特徴とする請求項14記載のオーディオ用インシュレータ。 R 2B is the radius of curvature of the upper recess, R 2A is the radius of curvature of the lower recess, R 1 is the radius of the spherical member, g is the acceleration of gravity, and the horizontal resonance frequency is
15. The audio insulator according to claim 14 , wherein fX0 < fH .
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記中間部材が、厚み方向にそれぞれ離間させて設けられた複数枚の板状部材から構成されており、
前記上部部材と最上部にある板状部材との間と、各板状部材の間に前記点接触部材である球状部材が設けられ、多段のスラストボール部が構成されていることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
The intermediate member is composed of a plurality of plate-like members spaced apart in the thickness direction,
A spherical member as the point contact member is provided between the upper member and the uppermost plate-like member and between each plate-like member to form a multistage thrust ball portion. audio insulator.
前記固定部材内に前記上部部材と前記中間部材がそれらの側面が当該固定部材の内側面と対向するように収容されており、
前記スラストボール部を構成する前記球状部材への塵挨の侵入を防止するシール手段が、前記上部部材の側面と前記固定部材の内側面との間に設けられていることを特徴とする請求項18記載のオーディオ用インシュレータ。 The thrust ball portion further comprises a cylindrical fixing member with one end open fixed to the load support portion,
the upper member and the intermediate member are accommodated in the fixing member such that side surfaces of the upper member and the intermediate member face an inner side surface of the fixing member;
3. A sealing means for preventing dust from entering said spherical member constituting said thrust ball portion is provided between a side surface of said upper member and an inner side surface of said fixed member. 19. The audio insulator according to 18 .
前記オーディオ機器の荷重を支持する弾性部材で構成された荷重支持部と、
前記荷重支持部と前記上部部材の間に介在する、又は、前記上部部材と床面との間に介在する中間部材と、
前記上部部材と前記中間部材との間に介在し、前記上部部材、又は、前記中間部材に点接触させた点接触部材と、
前記中間部材と前記上部部材との間の距離を所定値内で変化可能に掛かり留める掛かり留まり手段と、を備え、
前記上部部材に固定され、前記中間部材を非接触で貫通して前記荷重支持部側に延びた軸と、
前記軸と前記荷重支持部の下側に設けられた下部部材の間に設けられた前記上部部材の上方向の移動量を規制する上限値規制部、及び、前記軸と前記荷重支持部の下側に設けられた下部部材の間に設けられた前記上部部材の下方向の移動量を規制する下限値規制部から構成されていることを特徴とするオーディオ用インシュレータ。 an upper member having an audio device arranged on the upper surface side;
a load support section made of an elastic member that supports the load of the audio device;
an intermediate member interposed between the load bearing portion and the upper member, or interposed between the upper member and a floor surface;
A point contact member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member;
hooking means for hooking the distance between the intermediate member and the upper member so as to be variable within a predetermined value;
a shaft fixed to the upper member, penetrating the intermediate member in a non-contact manner and extending toward the load supporting portion;
an upper limit regulating portion for regulating the amount of upward movement of the upper member provided between the shaft and a lower member provided below the load supporting portion; and a lower portion of the shaft and the load supporting portion. An audio insulator characterized by comprising a lower limit regulating portion for regulating the amount of downward movement of the upper member provided between the lower members provided on the side.
前記オーディオ機器の質量と、前記荷重支持部の剛性から前記オーディオ機器が要求される垂直方向共振周波数を設定する垂直方向共振周波数設定ステップと、
前記垂直方向共振周波数設定ステップの後に、前記上部窪み部と前記下部窪み部の曲率半径、及び、前記球状部材の半径から水平方向共振周波数を設定する水平方向共振周波数設定ステップと、を備えたことを特徴とするオーディオ用インシュレータの設計方法。 An upper member on which an audio device is arranged on the upper surface side, a load support portion configured by an elastic member for supporting the load of the audio device, and interposed between the load support portion and the upper member, or the upper portion an intermediate member interposed between a member and a floor surface; a spherical member interposed between the upper member and the intermediate member and in point contact with the upper member or the intermediate member; and the intermediate member hooking means for connecting the upper member so that the distance between the upper member can be varied within a predetermined value to prevent the spherical member from being detached from between the intermediate member and the upper member; An upper hollow portion having a curved surface that accommodates a portion of the spherical member formed on the member-side surface, and a curved surface that accommodates a portion of the spherical member formed on the upper member-side surface of the intermediate member. and a lower recessed portion having a lower recessed portion, the upper member and the intermediate member being rotatably inserted between the upper recessed portion and the lower recessed portion, and in a balanced state in which the audio device is mounted on the upper surface of the upper member. is relatively horizontally movable, and a design method for an audio insulator comprising:
a vertical resonance frequency setting step of setting a vertical resonance frequency required for the audio device based on the mass of the audio device and the rigidity of the load support portion;
After the vertical resonance frequency setting step, a horizontal resonance frequency setting step of setting a horizontal resonance frequency from the curvature radii of the upper recess and the lower recess and the radius of the spherical member. A design method for an audio insulator characterized by:
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